Barcha noorganik moddalar oddiy birikmalarga bo'linadi: metallar; metall bo'lmaganlar. Va murakkab: ikkilik birikmalar; asoslar; kislotalar; tuz.
Nometallar davriy sistemada qanday joylashtirilgan? Hozirgi vaqtda ma'lum bo'lgan 118 ta kimyoviy elementdan 96 tasi metallar bo'lib, faqat 22 tasi elementlarning umumiy xususiyatlariga ko'ra nometalllarga tegishli. Metall bo'lmagan kimyoviy elementlarning ulushi tirik organizmlar massasining ko'p qismini tashkil qiladi. Yer atmosferasi tarkibi esa metall bo‘lmagan elementlardan hosil bo‘lgan oddiy va murakkab moddalarni o‘z ichiga oladi.
Davriy tizimda metall bo'lmagan elementlarning joylashuvi
Qisqa muddatli versiyada - asosiy kichik guruhlarda - metall bo'lmaganlar. Quyida biz umumiy xususiyatlarni ko'rib chiqamiz. Metall bo'lmaganlar Bor va Astatin diagonalining o'ng tomonida va tepasida joylashgan. Uzoq muddatli versiyada - oxirida o'ngda IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA guruhlarida.
Shu kungacha topilgan barcha metall bo'lmagan kimyoviy elementlardanoz sonli elementlar bor - atigi 22. Ulardan 16 tasi faol element va 6 tasi inert gazlardir. Biroq, metall bo'lmaganlar kimyosi barcha metallar kimyosidan ko'ra boyroqdir. Metall bo'lmagan elementlar Yerda hayot mavjudligida katta rol o'ynaydi.
Nometalllarning umumiy xarakteristikalari
Metall bo'lmagan elementlarning atomlari tashqi darajadagi to'rtdan ettigacha elektronni va inert gazlar uchun sakkizta elektronni o'z ichiga oladi, vodorod (bir elektron) va geliy (2 elektron) bundan mustasno. Demak, metall bo'lmagan atomlar tuzilishining umumiy xarakteristikasida - bu ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi moddalar rolini o'ynaydigan elektronlarni qabul qilish va berish qobiliyatidir.
Shunday qilib, birikmalarda metall boʻlmagan elementlar ham manfiy, ham ijobiy oksidlanish darajasini koʻrsatadi. Metall bo'lmaganlarning valentligi va oksidlanish darajasining xarakterli qiymatlari ularning tashqi elektron darajasining tuzilishi bilan bog'liq
Demak, masalan, oltingugurt elektronlarning ajralishi tufayli 2, 4, 6 valentlikni ko'rsatishi mumkin. Tabiatda nometallar kislorod, azot, vodorod, oltingugurt va inert gazlardan tashqari birikmalar shaklida mavjud: sulfidlar, oksidlar, xloridlar, silikatlar, sulfatlar, karbonatlar, turli metallarning fosfatlari.
Erkin shakldagi metall bo'lmagan elementlar oddiy moddalar - metall bo'lmaganlar shaklida mavjud. Ularning tuzilishi, xususiyatlari va qo'llanilishini ko'rib chiqing. Metall bo'lmaganlar atomlari kovalent bog' bilan bog'langan. Metall bo'lmaganlarning mavjud bo'lish shakllari har xil. Vodorod, yod, xlor, ftor, brom faqat ikki atomli H2, I2, Cl2, F2 Br2 molekulalari shaklida mavjud. Sababi ularda borbitta juftlashtirilmagan elektron tufayli umumiy juftlik hosil qilishning faqat bitta imkoniyati mavjud.
Nometallarning allotropiyasi
Elementlar uchun juftlashtirilmagan elektronlar sonining ko'payishi bilan har xil tarkibdagi oddiy moddalarni - allotropik modifikatsiyalarni hosil qilish mumkin bo'ladi. Shunday qilib, kislorod ikkita allotropik modifikatsiyani hosil qiladi.
H2 vodorod, F2 ftor, Cl2 xlor, N2 azot, O2 kislorod, O3 ozon bir-biri bilan zaif o'zaro ta'sir qiluvchi juda engil qutbsiz molekulalardir. Shuning uchun sanab o'tilgan barcha moddalar oddiy haroratdagi gazlardir.
Brromin Br2 suyuqlik, I2 esa qattiq. Qattiq holatda ularning barchasi molekulyar kristall panjaraga ega.
Olish usullari
Nometalllarning umumiy xarakteristikasining birinchi nuqtasini ularni ishlab chiqarish usullari deb hisoblash mumkin. Metall bo'lmaganlar turli yo'llar bilan olinadi:
- Boshqa moddalardan tabiiy birikmalardan ajratish. Masalan, suyuq havoning kislorod, azot va qoldiq inert gazlarga ajralishi.
- Agar tarkibidagi metall boʻlmaganlar ijobiy oksidlanish darajasiga ega boʻlsa, birikmadan tiklanish. Masalan, suvdan vodorodning elektroliz orqali qaytarilishi: +1 -2 0 Katod (-) 2H2O + 2e=H2+ 2OH-..
- Metall bo'lmaganlar manfiy oksidlanish darajasiga ega bo'lgan birikmaning oksidlanishi. Masalan, natriy xlorid eritmasi yoki eritmasini elektroliz qilish jarayonida xlorid ionlarining oksidlanishi: Anod (+) 2Cl- - 2e=Cl0 2↑.
Shuningdek, nometallarni olishning sanoat va laboratoriya usullarini ajrating.
Jismoniy xususiyatlar
Nometallarning umumiy xarakteristikasining ikkinchi nuqtasi ularning fizik xossalaridir. Asosan, metall bo'lmaganlar atom yoki molekulyar kristall panjaraga ega. Ulardan ba'zilari elektr tokini yaxshi o'tkazadi yoki yarim o'tkazgichdir. Metall bo'lmaganlarning umumiy xususiyatlarini o'rganishda uchinchi nuqta ularning kimyoviy xossalarini hisobga olishdir.
Nometallar kimyoviy reaksiyalarda oksidlovchi va qaytaruvchi moddalar sifatida xizmat qilishi mumkin. Istisno ftor F2 bo'lib, u doimo oksidlovchi vosita rolini o'ynaydi. Demak, nometallar ishtirokidagi barcha reaksiyalar oksidlanish-qaytarilishdir.
Nometallarning suvga, metallarga, bir-biriga, shuningdek oksidlar, kislotalar, asoslar va tuzlarga nisbatini ko'rib chiqing. Barcha metall bo'lmaganlar issiqlikka chidamli, shuning uchun ularning aksariyat reaktsiyalari faqat yuqori haroratlarda sodir bo'ladi:
1. Oddiy sharoitlarda faqat ftor suv bilan faol ta'sir qiladi: F2 + H2O=2HF + O 2O=O2; O2 + O=O3. Aytishimiz mumkinki, suv ftorda yonadi. Bunda OF2 va O2F2 kislorodli ftoridlarni o'z ichiga olgan murakkab moddalar aralashmasi hosil bo'ladi. Xlor va brom suv bilan faqat qisman o'zaro ta'sir qiladi: Cl2 + H2O ←→ HCl + HClO Xlor Cl2 ning suvdagi eritmalari xlorli suv deyiladi. Suv bug'ini qizdirilgan ko'mir ustiga o'tkazilsa, suv gazi hosil bo'ladi: C + H2O=to CO + H2.
2. Inert gazlardan tashqari barcha metall bo'lmaganlar metallar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Natijada binar birikmalar hosil bo'ladi: oksidlar, gidridlar, karbidlar, nitridlar, fosfidlar, sulfidlar, xloridlar, bromidlar, yodidlar.va hokazo. Ca + H2=CaH2 – k altsiy gidrid.
3. Nometalllar faqat qizdirilganda (ftordan tashqari) bir-biri bilan reaksiyaga kirishib, har xil turdagi ikkilik birikmalar hosil qiladi:
- Oksidlar: N2 + O2 ←→ 2NO –Q – azot oksidi (II) Nometallardan faqat xlor, brom va yod kislorod bilan bevosita reaksiyaga kirishmaydi. Ularning oksidlari bilvosita olinadi.
- Vodorod birikmalari: H2 + S=H2S - vodorod sulfidi.
4. Oddiy sharoitlarda metall bo'lmaganlar oksidlar bilan deyarli reaksiyaga kirishmaydi. Qizdirilganda bir nechta, ammo amalda muhim reaktsiyalar sodir bo'ladi. Masalan, metallar va nometallarning oksidlardan olinishi: FeO + C=Fe + CO↑.
Galogenlar misolida metall boʻlmaganlarning umumiy xususiyatlarini koʻrib chiqamiz
F2 ftor va Cl2 xlor o'xshash fizik xossalarini namoyon qiladi: ular o'tkir hidli zaharli gazlar va ftor och sariq rangga ega, xlor esa sariq-yashil rangga ega. Brom Br2 og'ir qizil-jigarrang suyuqlikdir. Xlor va brom suvda qisman eriydi, ularning eritmasi xlor va bromli suv deb ataladi.
Yod I2 – suvda juda oz eriydi, spirt yoki boshqa organik erituvchilarda yaxshi eriydi.
Galogenlar eritma yoki NaCl eritmasini elektroliz qilish yoki ularni xlor bilan almashtirish orqali olinadi. Galogenlar o'z kislotalari eritmalaridan bir-birini siqib chiqaradi: 2HBr + Cl2=2HCl + Br2.
