Неметаллы

Немета́ллы — химические элементы с типично неметаллическими свойствами, которые занимают правый верхний угол Периодической системы. 

Кроме того, к неметаллам относят также водород.

Характерной особенностью неметаллов является большее (по сравнению с металлами) число электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. Это определяет их большую способность к присоединению дополнительных электронов, и проявлению более высокой окислительной активности, чем у металлов.

Неметаллы имеют высокие значения сродства к электрону, большую электроотрицательность и высокий окислительно-восстановительный потенциал.

Благодаря высоким значениям энергии ионизации неметаллов, их атомы могут образовывать ковалентные химические связи с атомами других неметаллов и амфотерных элементов. В отличие от преимущественно ионной природы строения соединений типичных металлов, простые неметаллические вещества, а также соединения неметаллов имеют ковалентную природу строения.

В свободном виде могут быть газообразные неметаллические простые вещества — фтор, хлор, кислород, азот, водород, инертные газы, твёрдые — иод, астат, сера, селен, теллур, фосфор, мышьяк, углерод, кремний, бор, при комнатной температуре в жидком состоянии существует бром.

У некоторых неметаллов наблюдается проявление аллотропии. Так, для газообразного кислорода характерны две аллотропных модификации — кислород (O2) и озон (O3), у твёрдого углерода множество форм — алмаз, астралены, графен,графан, графит, карбин, лонсдейлит, фуллерены, стеклоуглерод, диуглерод, углеродные наноструктуры (нанопена, наноконусы, нанотрубки, нановолокна) и аморфный углерод уже открыты, а ещё возможны и другие модификации, например,чаоит и металлический углерод.

В молекулярной форме в виде простых веществ в природе встречаются азот, кислород и сера. Чаще неметаллы находятся в химически связанном виде: это вода, минералы, горные породы, различные силикаты, фосфаты, бораты. По распространённости в земной коре неметаллы существенно различаются. Наиболее распространёнными являются кислород, кремний, водород; наиболее редкими — мышьяк, селен, иод.

 

 

Химические элементы, которые образуют простые тела, не обладающие свойствами, характерными дляметаллов (См. Металлы). Название Металлоиды, которое иногда применяют для Н., выходит изупотребления. К Н. относятся 22 элемента. Из них при комнатной температуре находятся в газообразномсостоянии Водород, Азот, Кислород, Фтор, Хлор и Инертные газы, в жидком — Бром, в твёрдом — Бор,Углерод, Кремний, Фосфор, Сера, Мышьяк, Селен, Теллур, Иод, Астат.

         Только два Н. — углерод и сера — были известны в древности. В 13 в. был получен мышьяк, в 17 в.открыты водород и фосфор, в конце 18 в. — кислород, азот, хлор, теллур. В 1789 А. Л. Лавуазье включил этиН. в список простых веществ (кроме хлора, который тогда считали окисленной соляной кислотой). В 1-йполовине 19 в. были получены бром, иод, селен, кремний, бор. Изолировать фтор и открыть инертные газыудалось лишь в конце 19 в. Астат получен искусственно в 1940.

         За исключением инертных газов, имеющих весьма устойчивую внешнюю электронную оболочку ипотому практически неактивных химически, Н. имеют высокую Электроотрицательность. Атомы Н.,присоединяя электроны, образуют простые анионы (например, Cl-, O2-) или сложные в сочетании с др.элементами (например, ClO4-, SO42-, PO43-).

         В периодической системе элементов (См. Периодическая система элементов) Д. И. Менделееваэлектроотрицательность элементов возрастает в пределах ряда от щелочных металлов направо, а впределах подгрупп — снизу вверх. Наиболее электроотрицательны галогены — элементы подгруппы VIIa; ихэлектроотрицательность убывает от фтора до астата. С кислородом Н. образуют кислотные окислы, дающиекислоты при соединении с водой; сила их убывает от подгруппы VIIa до IVa. Простейшие соединения Н. сводородом при комнатной температуре газообразны; водные растворы водородных соединений Н.подгруппы VIla — сильные кислоты. Соединения Н. друг с другом, например фторид хлора CIF, хлорид иодаICl, дисульфид углерода (сероуглерод) CS2, характеризуются ковалентной связью. В соединениях типичныхН. с металлами связь по преимуществу ионная, например, в хлориде калия KCl, окиси магния MgO,трибромиде алюминия AlBr3.