Содержание

Главная >> Химия 8 класс

Химия 8 класс с ГДЗ. Габриелян

§ 15. Простые вещества — неметаллы

Неметаллы — это химические элементы, которые образуют в свободном виде простые вещества, не обладающие физическими свойствами металлов. Из 114 химических элементов 92 относятся к металлам, 22 являются неметаллами.

Неметаллы — простые вещества, при обычных условиях могут быть газами, жидкостями и твёрдыми веществами (рис. 46).

Газами являются гелий Не, неон Ne, аргон Аг, криптон Кг, ксенон Хе, радон Rn. Их называют инертными газами. Молекулы инертного газа состоят из одного атома. На внешнем электронном слое у атомов инертных газов (за исключением гелия) восемь электронов. У гелия — два.

Своей химической устойчивостью инертные газы напоминают благородные металлы — золото и платину, и у них есть второе название — благородные газы. Это название более подходит к инертным газам, которые всё-таки вступают иногда в химические реакции и образуют соединения. В 1962 г. появилось сообщение о том, что получено соединение ксенона с фтором. Сейчас известно уже более 150 соединений ксенона, криптона, радона с фтором, кислородом, хлором и азотом.

Представление о химической исключительности благородных газов оказалось не очень состоятельным, и потому вместо предполагаемой нулевой группы инертные газы были помещены в VIII группу (VIIIA группу) таблицы Д. И. Менделеева.

Гелием, по легкости уступающим только водороду, но, в отличие от последнего, негорючим, т. е. не представляющим пожарной опасности, заполняют аэростаты и дирижабли (рис. 47).

Неон используют для изготовления световой рекламы (рис. 48). Вспомните образное выражение «улицы города были залиты неоном ».

Газы водород, кислород, азот, хлор, фтор образуют двухатомные молекулы, соответственно — Н₂, 0₂ , N₂, Cl₂, F₂.

Состав вещества изображают на письме, используя химические знаки и цифры — индексы, с помощью химической формулы. По химической формуле, как вы уже знаете, вычисляют относительную молекулярную массу вещества (М_г). Относительная молекулярная масса простого вещества равна произведению относительной атомной массы на число атомов в молекуле, например кислорода 0₂:

Однако элемент кислород образует ещё одно газообразное простое вещество — озон, в состав молекул которого входят уже три атома кислорода. Химическая формула озона 0₃, а его относительная молекулярная масса: М_г (0₃) = 16-3 = 48.

Свойства аллотропных модификаций химического элемента кислорода — простых веществ кислорода 0₂ и озона 0₃ — различны. Кислород не имеет запаха, а озон пахнет (отсюда и его название — в переводе с греческого озон означает «пахнущий»). Этот запах, аромат свежести, можно почувствовать во время грозы, так как озон образуется в малых количествах в воздухе в результате электрических разрядов.

Кислород — газ без цвета, а озон имеет бледно-фиолетовый цвет. Озон более бактерициден (лат. цидао — убивать), чем кислород. Поэтому озон применяют для обеззараживания питьевой воды.

Озон способен удерживать ультрафиолетовые лучи солнечного спектра, губительные для всего живого на Земле, и потому озоновый слой, располагающийся в атмосфере на высоте 20—35 км, защищает жизнь на нашей планете (на рисунке 49 вы видите фотографию, сделанную из космоса с помощью искусственного спутника Земли, где области пониженного содержания озона в атмосфере («озоновые дыры») обозначены белым цветом).

Из простых веществ — неметаллов при обычных условиях жидкостью является только бром, молекулы которого двухатомны. Формула брома Вг₂. Это тяжёлая бурая, с неприятным запахом жидкость (отсюда и название, так как бромос с древнегреческого переводится как «зловонный»).

Некоторые твёрдые вещества — неметаллы известны с древнейших времён — это сера и углерод (в форме древесного угля, алмаза и графита).

У твёрдых веществ — неметаллов также наблюдается явление аллотропии. Так, элемент углерод образует такие различные по внешнему виду простые вещества, как алмаз, графит (рис. 50). Причина отличия свойств алмаза и графита состоит в строении кристаллических решёток этих веществ, которые вы рассмотрите несколько позднее.

Элемент фосфор имеет две аллотропные модификации: фосфор красный (им покрывают боковую сторону спичечного коробка) и фосфор белый. Последний имеет четырёхатомную молекулу, состав его отражается формулой Р₄.

Твёрдым веществом — неметаллом является кристаллический иод с двухатомной молекулой I₂. Не путайте его со спиртовым раствором иода — йодной настойкой, которая имеется в каждой домашней аптечке.

Кристаллический иод и графит не похожи на остальные простые вещества — неметаллы, они имеют металлический блеск.

Чтобы показать относительность деления простых веществ на основании их физических свойств на металлы и неметаллы, рассмотрим аллотропию химического элемента олова Sn. При комнатной температуре обычно существует бета-олово (β-Sn). Это всем известное белое олово — металл, из которого раньше отливали оловянных солдатиков (рис. 51, а) (вспомните сказку X. К. Андерсена «Стойкий оловянный солдатик»).

Оловом покрывают изнутри консервные банки (рис. 51, б). Оно входит в состав такого известного сплава, как бронза, а также припоя (рис. 51, в).

При температуре ниже +13,2 °С более устойчиво альфа-олово (α-Sn) — серый мелкокристаллический порошок, имеющий скорее свойства неметалла. Процесс превращения белого олова в серое быстрее всего идёт при температуре, равной - 33 °С. Это превращение получило образное название «оловянная чума».

Сравним теперь простые вещества — металлы и неметаллы с помощью таблицы 3.

1. Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.

2. Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока — сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.

1. Рассмотрите этимологию названий отдельных благородных газов.

2. Почему химически неверно поэтическое выражение «В воздухе пахло грозой»?

3. Запишите схемы образования молекул: Na₂, Вг₂, 0₂, N₂. Каков тип химической связи в этих молекулах?

4. Какой тип химической связи должен быть в металлическом водороде?

5. Экспедиция полярного исследователя Р. Скотта к Южному полюсу в 1912 г. погибла из-за того, что потеряла весь запас горючего: оно находилось в запаянных оловом баках. Какой химический процесс лежал в основе этого?

• Простые вещества — неметаллы. Ответы