Төмөр бус ямар шинж чанартай байдаг вэ? Металл бус устөрөгчийн нэгдлүүд

Лекц 24

Металл бус.

Лекцийн тойм:

Төмөр бус бодисууд нь энгийн бодис юм

Үелэх систем дэх металл бусуудын байрлал

Төмөр бус элементүүдийн тоо нь металлын элементүүдээс хамаагүй бага байдаг химийн арван элемент (H, C, N, P, O, S, F, Cl, Br, I) нь ердийн металл бус шинж чанартай байдаг. Ихэвчлэн металл бус гэж ангилдаг зургаан элемент нь хос (металл ба металл бус) шинж чанарыг харуулдаг (B, Si, As, Se, Te, At). Саяхан өөр 6 элемент металл бус жагсаалтад орсон байна. Эдгээр нь язгуур (эсвэл идэвхгүй) хий гэж нэрлэгддэг (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn). Тиймээс мэдэгдэж байгаа химийн элементүүдийн 22 нь ихэвчлэн металл бус гэж ангилагддаг.

Үелэх систем дэх металл бус шинж чанарыг харуулсан элементүүд нь бор-астатины диагональ дээр байрладаг (Зураг 26).

Ихэнх металл бусын атомууд нь металлын атомуудаас ялгаатай нь гаднах электрон давхаргад олон тооны электронтой байдаг - 4-ээс 8 хүртэл. Үл хамаарах зүйл бол устөрөгч, гели, борын атомууд бөгөөд тэдгээр нь гадна талд 1, 2, 3 электронтой байдаг. түвшин тус тус.

Металл бус металлын дотроос устөрөгч (1s 1) ба гели (1s 2) гэсэн хоёр элемент л s-бүлэгт, бусад нь бүгд хамаарна. r- гэр бүл .

Ердийн металл бус (A) атомууд нь өндөр цахилгаан сөрөг, электроны өндөр харьцаагаар тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь харгалзах сайхан хийн электрон тохиргоотой сөрөг цэнэгтэй ион үүсгэх чадварыг тодорхойлдог.

A 0 + nê → A n -

Эдгээр ионууд нь ердийн металлтай металл бус ионы нэгдлүүдийн нэг хэсэг юм. Бусад бага цахилгаан сөрөг металл бус (ялангуяа устөрөгч) бүхий ковалент нэгдлүүдэд металл бусууд нь сөрөг исэлдэлтийн төлөвтэй байдаг.

Илүү электрон сөрөг металл бус (ялангуяа хүчилтөрөгч) бүхий ковалент нэгдлүүдийн металл бус атомууд исэлдэлтийн эерэг төлөвтэй байдаг. Төмөр бус бодисын хамгийн өндөр эерэг исэлдэлтийн төлөв, дүрмээр, бүлгийн дугаартай тэнцүү байна, түүний байрладаг.

Төмөр бус бодисууд нь энгийн бодис юм

Цөөн тооны металл бус элементүүдээс үл хамааран тэдгээрийн үүрэг, ач холбогдол нь дэлхий болон сансар огторгуйд асар их юм. Нар болон бусад оддын массын 99% нь металл бус устөрөгч ба гелиээс бүрддэг. Дэлхийн агаарын бүрхүүл нь металл бус атомуудаас бүрддэг - азот, хүчилтөрөгч, үнэт хий. Дэлхийн гидросфер нь амьдралын хамгийн чухал бодисуудын нэг болох уснаас бүрддэг бөгөөд молекулууд нь устөрөгч ба хүчилтөрөгчөөс бүрддэг. Амьд бодис нь нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, устөрөгч, азот, фосфор, хүхэр гэсэн 6 металл бус бодисоор давамгайлдаг.

Ердийн нөхцөлд металл бус бодисууд нь нэгтгэх янз бүрийн төлөвт байдаг.

1) хий: устөрөгч H2, хүчилтөрөгч O2, азот N2, фтор F2, хлор C12, идэвхгүй хий: He, Ne, Ar, Kg, Xe, Rn

2) шингэн: бром Br 2

3) хатуу биетүүд иод I 2, нүүрстөрөгч С, цахиур Si, хүхэр S, фосфор P гэх мэт.

Долоон металл бус элемент нь хоёр атомт молекул E 2 (устөрөгч H 2, хүчилтөрөгч O 2, азот N 2, фтор F 2, хлор C1 2, бром Br 2, иод I 2) хэлбэрээр байдаг энгийн бодисуудыг үүсгэдэг.

Металл бусын болор тор дахь атомуудын хооронд чөлөөт электронууд байдаггүй тул тэдгээр нь физик шинж чанараараа металаас ялгаатай байдаг.

¾ гялалздаггүй;

¾ хэврэг, өөр хатуулагтай;

¾ нь дулаан, цахилгаан дамжуулах чадвар муутай.

Төмөр бус хатуу бодис нь усанд бараг уусдаггүй; хийн O 2, N 2, H 2 ба галоген нь усанд уусах чадвар маш бага байдаг.

Олон тооны бус металлууд нь тодорхойлогддог аллотропи- хэд хэдэн энгийн бодис хэлбэрээр нэг элемент оршин тогтнох үзэгдэл. Аллотропик өөрчлөлтүүд нь хүчилтөрөгч (хүчилтөрөгч O 2 ба озон O 3), хүхэр (орторомбик, моноклиник ба хуванцар), фосфор (цагаан, улаан, хар), нүүрстөрөгч (бал чулуу, алмаз, карбин гэх мэт), цахиур (талст ба аморф).

Металл бус бодисын химийн шинж чанар

Металл бус бодисууд нь химийн идэвхжилээрээ ихээхэн ялгаатай байдаг. Тиймээс азот ба үнэт хий нь зөвхөн маш хүнд нөхцөлд (өндөр даралт, температур, катализатор байгаа) химийн урвалд ордог.

Хамгийн идэвхтэй металл бус нь галоген, устөрөгч, хүчилтөрөгч юм. Хүхэр, фосфор, ялангуяа нүүрстөрөгч, цахиур нь зөвхөн өндөр температурт урвалд ордог.

Металл бус бодис нь химийн урвалын явцад исэлдүүлэх, багасгах шинж чанарыг харуулдаг. Хамгийн их исэлдүүлэх чадвар нь галоген ба хүчилтөрөгчийн шинж чанар юм. Устөрөгч, нүүрстөрөгч, цахиур зэрэг металл бус бодисууд нь бууруулах шинж чанартай байдаг.

I. Металлын бус исэлдүүлэх шинж чанар:

1. Металлуудтай харилцан үйлчлэх.Энэ тохиолдолд хоёртын нэгдлүүд үүсдэг: хүчилтөрөгч - исэл, устөрөгч - гидрид, азот - нитрид, галоген - галоген гэх мэт.

2Cu + O 2 → 2CuO

2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3

2. Устөрөгчтэй харилцан үйлчлэх.Металл бус бодисууд нь устөрөгчтэй урвалд орохдоо исэлдүүлэгч бодис болж, дэгдэмхий устөрөгчийн нэгдлүүдийг үүсгэдэг.

H 2 + C1 2 → 2HC1

N 2 + 3H 2 → t, p, муур. 2NH 3

3. Металл бус металлуудтай харилцан үйлчлэх.Металл бус металлууд нь бага электрон сөрөг металл бустай урвалд исэлдүүлэх шинж чанартай байдаг.

2Р + 5С1 2 → 2РС1 5 ;

C + 2S → CS 2.

4. Нарийн төвөгтэй бодисуудтай харилцан үйлчлэх.Төмөр бус бодисын исэлдүүлэх шинж чанар нь нарийн төвөгтэй бодисуудтай урвалд орж болно. Жишээлбэл, ус фторын уур амьсгалд шатдаг.

2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2.

II. Металлын бус шинж чанарыг бууруулах

1. Металл бус металлуудтай харилцан үйлчлэх. Металл бус металлууд нь цахилгаан сөрөг нөлөө ихтэй металл бус, ялангуяа фтор ба хүчилтөрөгчтэй харьцуулахад бууруулагч шинж чанартай байдаг.

4P + 5O 2 → 2P 2 O 5;

N 2 + O 2 → 2NO

2. Нарийн төвөгтэй бодисуудтай харилцан үйлчлэх.Зарим металл бус нь металлургийн үйлдвэрлэлд ашиглах боломжийг олгодог бууруулагч бодис байж болно.

C + ZnO → Zn + CO;

5H 2 + V 2 O 5 → 2V + 5H 2 O.

SiO 2 + 2C → Si + 2CO.

Металл бус бодисууд нь нарийн төвөгтэй бодисуудтай харьцахдаа багасгах шинж чанартай байдаг - хүчтэй исэлдүүлэгч бодисууд, жишээлбэл:

3S + 2KClO 3 → 3SO 2 + 2KC1;

6P + 5KSlO 3 → ZR 2 O 5 + 5KS1.

C + 2H 2 SO 4 → CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O;

3P + 5HNO 3 + 2H 2 O → ZN 3 PO 4 + 5NO.

Металл бус металлыг олж авах ерөнхий аргууд

Зарим металл бус бодисууд байгальд чөлөөт төлөвт байдаг: хүхэр, хүчилтөрөгч, азот, үнэт хий. Юуны өмнө энгийн бодисууд - металл бус - агаарын нэг хэсэг юм.

Их хэмжээний хүчилтөрөгч, азотын хийг агаарыг залруулах (салгах) аргаар гаргаж авдаг.

Хамгийн идэвхтэй металл бус галогенийг нэгдлүүдийн хайлмал эсвэл уусмалын электролизээр олж авдаг. Аж үйлдвэрт электролиз ашиглан гурван чухал бүтээгдэхүүнийг нэгэн зэрэг их хэмжээгээр олж авдаг: фторын хамгийн ойрын аналог - хлор, устөрөгч, натрийн гидроксид. Дээрээс электролизер руу нийлүүлсэн натрийн хлоридын уусмалыг электролит болгон ашигладаг.

Төмөр бус металлыг үйлдвэрлэх аргуудыг дараа нь холбогдох лекцүүдэд илүү дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.

Металл бус металлын ерөнхий шинж чанар.

Төмөр бус- металлын шинж чанаргүй энгийн биеийг үүсгэдэг химийн элементүүд. Төмөр бус материалын чанарын шинж чанар нь цахилгаан сөрөг чанар юм.

Цахилгаан сөрөг чанар― Энэ бол химийн холбоог туйлшруулах, нийтлэг электрон хосуудыг татах чадвар юм.

22 элементийг металл бус гэж ангилдаг.

Химийн элементүүдийн үелэх систем дэх металл бус элементүүдийн байрлал

Хүснэгтээс харахад металл бус элементүүд нь үелэх системийн баруун дээд хэсэгт голчлон байрладаг.

Металл бус атомын бүтэц

Металл бус металлын онцлог шинж чанар нь атомын гаднах энергийн түвшинд илүү их (металтай харьцуулахад) электронуудын тоо юм. Энэ нь тэдний нэмэлт электронуудыг хавсаргах, металлаас илүү өндөр исэлдэлтийн идэвхийг харуулах чадварыг тодорхойлдог. Ялангуяа хүчтэй исэлдүүлэх шинж чанар, өөрөөр хэлбэл электрон нэмэх чадварыг VI-VII бүлгийн 2, 3-р үе шатанд байрлах металл бус металлууд харуулдаг. Хэрэв бид фтор, хлор болон бусад галогенийн атом дахь тойрог зам дахь электронуудын байршлыг харьцуулж үзвэл тэдгээрийн өвөрмөц шинж чанарыг шүүж болно. Фторын атом нь чөлөөт орбиталгүй. Иймд фторын атомууд зөвхөн I валент ба исэлдэлтийн төлөв 1-ийг харуулж чадна. Хамгийн хүчтэй исэлдүүлэгч бодис нь фтор. Бусад галогенийн атомуудад, жишээлбэл хлорын атомд ижил энергийн түвшинд чөлөөт d-орбиталууд байдаг. Үүний ачаар электрон хосолж гурван янзаар явагдана. Эхний тохиолдолд хлор нь +3 исэлдэлтийн төлөвийг харуулж, хлорт хүчил HClO 2 үүсгэдэг бөгөөд энэ нь давс - хлорит, жишээлбэл калийн хлорит KClO 2-тай тохирч байна. Хоёр дахь тохиолдолд хлор нь хлорын исэлдэлтийн түвшин +5 байх нэгдлүүдийг үүсгэж болно. Ийм нэгдлүүдэд перхлорт хүчил HClO 3 ба түүний давсууд - хлоратууд, жишээлбэл калийн хлорат KClO 3 (Бертоллегийн давс) орно. Гурав дахь тохиолдолд хлор нь +7 исэлдэлтийн төлөвийг харуулдаг, жишээлбэл, перхлорт хүчил HClO 4 ба түүний давс, перхлорат (калийн перхлорат KClO 4) -д.

Металл бус молекулуудын бүтэц. Металл бус бодисын физик шинж чанар

Өрөөний температурт хийн төлөвт:

устөрөгч - H 2;

азот - N 2;

хүчилтөрөгч - O 2;

фтор - F 2;

хлор - CI 2.

Мөн инертийн хий:

гелий - Тэр;

неон - Үгүй;

аргон - Ар;

криптон - Kr;

ксенон - Xe;

радон - Rn).

Шингэн дотор - бром - Br.

Хатуу хэлбэрээр:

• нүүрстөрөгч - C;

  цахиур - Si;

  фосфор - P;

• хүнцэл - As;

  селен - Se;

  теллур - Те;

• астатин - At.

Металл бус металлын өнгөний спектр нь илүү баялаг: улаан нь фосфор, бор нь бром, шар нь хүхэр, шар-ногоон нь хлор, ягаан нь иодын уур гэх мэт.

Хамгийн ердийн металл бус нь молекулын бүтэцтэй байдаг бол бага ердийнх нь молекул бус бүтэцтэй байдаг. Энэ нь тэдний шинж чанарын ялгааг тайлбарлаж байна.

Энгийн бодисын найрлага, шинж чанар - металл бус

Төмөр бус бодисууд нь нэг атомт ба хоёр атомт молекулуудыг үүсгэдэг. TO монотомМеталл бус бодисууд нь хамгийн идэвхтэй бодисуудтай ч бараг урвалд ордоггүй инерт хий орно. Эрхэм хийнүүд нь үечилсэн системийн VIII бүлэгт байрладаг бөгөөд харгалзах энгийн бодисын химийн томъёо нь дараах байдалтай байна: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.

Зарим металл бус бодисууд үүсдэг хоёр атомтмолекулууд. Эдгээр нь H 2, F 2, Cl 2, Br 2, Cl 2 (тогтмол системийн VII бүлгийн элементүүд), түүнчлэн хүчилтөрөгч O 2 ба азот N 2 юм. -аас гурвалсан атом молекулууд нь озоны хий (O 3) -аас бүрдэнэ. Хатуу төлөвт байгаа металл бус бодисын хувьд химийн томъёо үүсгэх нь нэлээд хэцүү байдаг. Бал чулуунд агуулагдах нүүрстөрөгчийн атомууд хоорондоо янз бүрийн аргаар холбогддог. Өгөгдсөн бүтцэд нэг молекулыг тусгаарлахад хэцүү байдаг. Металлын нэгэн адил ийм бодисын химийн томъёог бичихдээ ийм бодисууд зөвхөн атомуудаас бүрддэг гэсэн таамаглалыг нэвтрүүлдэг. Химийн томъёог энэ тохиолдолд индексгүйгээр бичнэ: C, Si, S гэх мэт Чанарын найрлага нь ижил (хоёулаа ижил элементээс бүрддэг - хүчилтөрөгч) байдаг озон ба хүчилтөрөгч зэрэг энгийн бодисууд атомын тоогоор ялгаатай байдаг. молекул дахь өөр өөр шинж чанартай байдаг. Тиймээс хүчилтөрөгч нь ямар ч үнэргүй байдаг бол озон нь аадар борооны үед үнэртдэг хурц үнэртэй байдаг. Чанарын хувьд ижил боловч өөр өөр бүтэцтэй хатуу бус металл, бал чулуу, алмазын шинж чанар нь эрс ялгаатай (бал чулуу нь хэврэг, алмаз нь хатуу). Иймд тухайн бодисын шинж чанарыг зөвхөн чанарын найрлагаар нь тодорхойлохоос гадна тухайн бодисын молекулд хэдэн атом агуулагдаж, тэдгээр нь хоорондоо хэрхэн холбогдож байгаагаар тодорхойлогддог. Энгийн биет хэлбэрийн металл бус бодисууд нь хатуу эсвэл хийн төлөвт (шингэн болох бромоос бусад) байдаг. Тэд металд байдаг физик шинж чанартай байдаггүй. Хатуу металл бус металлууд нь ихэвчлэн хэврэг байдаг бөгөөд цахилгаан, дулааныг сайн дамжуулдаггүй (бал чулууг эс тооцвол). Кристал бор B (талст цахиур гэх мэт) нь маш өндөр хайлах цэг (2075 ° C), өндөр хатуулагтай байдаг. Температур нэмэгдэхийн хэрээр борын цахилгаан дамжуулах чанар ихээхэн нэмэгддэг бөгөөд энэ нь түүнийг хагас дамжуулагч технологид өргөнөөр ашиглах боломжийг олгодог. Ган, хөнгөн цагаан, зэс, никель гэх мэт хайлшуудад бор нэмснээр механик шинж чанар нь сайжирдаг. Боридууд (тодорхой металлуудтай борын нэгдэл, жишээ нь титан: TiB, TiB 2) тийрэлтэт хөдөлгүүрийн эд анги, хийн турбины ир үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай. 1-р схемээс харахад нүүрстөрөгч - С, цахиур - Si, бор - B нь ижил төстэй бүтэцтэй бөгөөд зарим нийтлэг шинж чанартай байдаг. Энгийн бодисын хувьд тэдгээр нь талст ба аморф гэсэн хоёр хэлбэрээр байдаг. Эдгээр элементүүдийн талст хэлбэрүүд нь маш хатуу, хайлах цэг өндөртэй байдаг. Кристал цахиур нь хагас дамжуулагч шинж чанартай байдаг. Эдгээр бүх элементүүд нь металлуудтай нэгдлүүд үүсгэдэг - карбид, силицид ба боридууд (CaC 2, Al 4 C 3, Fe 3 C, Mg 2 Si, TiB, TiB 2). Тэдгээрийн зарим нь илүү хатуулагтай байдаг, жишээлбэл Fe 3 C, TiB. Кальцийн карбидыг ацетилен үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Металл бус бодисын химийн шинж чанар

Харьцангуй электрон сөрөг байдлын тоон утгын дагуу металл бус бодисын исэлдүүлэх чадвар дараах дарааллаар нэмэгддэг: Si, B, H, P, C, S, I, N, Cl, O, F.

Исэлдүүлэгч бодис болох металл бус

Металл бус бодисын исэлдүүлэх шинж чанар нь харилцан үйлчлэлийн явцад илэрдэг.

металлуудтай: 2Na + Cl 2 = 2NaCl;

устөрөгчтэй: H 2 + F 2 = 2HF;

цахилгаан сөрөг чанар багатай металл бус металлуудтай: 2P + 5S = P 2 S 5;

зарим нарийн төвөгтэй бодисуудтай: 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O,

2FeCl 2 + Cl 2 = 2 FeCl 3.

Бууруулах бодис болгон металл бус

Бүх металл бус (фтороос бусад) хүчилтөрөгчтэй харьцахдаа багасгах шинж чанартай байдаг.

S + O 2 = SO 2, 2H 2 + O 2 = 2H 2 O.

Хүчилтөрөгч нь фтортой хослуулан исэлдэлтийн эерэг төлөвийг харуулж чадна, өөрөөр хэлбэл, бууруулагч бодис байж болно. Бусад бүх металл бусууд нь багасгах шинж чанартай байдаг. Жишээлбэл, хлор нь хүчилтөрөгчтэй шууд нийлдэггүй, харин шууд бус аргаар түүний исэл (Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 2) авах боломжтой бөгөөд хлор нь эерэг исэлдэлтийн төлөвийг харуулдаг. Өндөр температурт азот нь хүчилтөрөгчтэй шууд нэгдэж, багасгах шинж чанартай байдаг. Хүхэр нь хүчилтөрөгчтэй илүү амархан урвалд ордог.

Олон төрлийн металл бус бодисууд нь нарийн төвөгтэй бодисуудтай харьцахдаа багасгах шинж чанартай байдаг.

ZnO + C = Zn + CO, S + 6HNO 3 конц = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O.

Мөн ижил металл бус нь исэлдүүлэгч ба бууруулагч бодис болох урвалууд байдаг.

Cl 2 + H 2 O = HCl + HClO.

Фтор бол хамгийн энгийн металл бус бөгөөд энэ нь бууруулах шинж чанараараа тодорхойлогддоггүй, өөрөөр хэлбэл химийн урвалд электрон хандивлах чадвар юм.

Металл бус нэгдлүүд

Төмөр бус бодисууд нь өөр өөр молекулын холбоо бүхий нэгдлүүдийг үүсгэж болно.

Металл бус нэгдлүүдийн төрлүүд

Химийн элементүүдийн үечилсэн системийн бүлгүүдийн дагуу устөрөгчийн нэгдлүүдийн ерөнхий томъёог хүснэгтэд үзүүлэв.

Металлын хувьд устөрөгч нь молекулын бус бүтэцтэй хатуу бодис болох дэгдэмхий бус нэгдлүүдийг (зарим үл хамаарах зүйл) үүсгэдэг. Тиймээс тэдний хайлах цэг харьцангуй өндөр байдаг. Металл бус металлын хувьд устөрөгч нь молекулын бүтцийн дэгдэмхий нэгдлүүдийг үүсгэдэг (жишээлбэл, устөрөгчийн фтор HF, устөрөгчийн сульфид H 2 S, аммиак NH 3, метан CH 4). Хэвийн нөхцөлд эдгээр нь хий эсвэл дэгдэмхий шингэн юм. Усанд ууссан үед галоген, хүхэр, селен, теллурын устөрөгчийн нэгдлүүд нь устөрөгчийн нэгдлүүдтэй ижил томъёоны хүчил үүсгэдэг: HF, HCl, HBr, HI, H 2 S, H 2 Se, H 2 Te. Аммиакийг усанд уусгахад аммиакийн ус үүсдэг бөгөөд үүнийг ихэвчлэн NH 4 OH томъёогоор тэмдэглэж, аммонийн гидроксид гэж нэрлэдэг. Үүнийг мөн NH 3 ∙H 2 O томъёогоор тэмдэглэж, аммиак гидрат гэж нэрлэдэг.

Хүчилтөрөгчтэй хамт металл бус хүчиллэг исэл үүсгэдэг. Зарим исэлд тэд бүлгийн тоотой тэнцүү (жишээлбэл, SO 2, N 2 O 5) хамгийн их исэлдэлтийн төлөвийг харуулдаг бол бусад нь бага байдаг (жишээлбэл, SO 2, N 2 O 3). Хүчиллэг исэл нь хүчлүүдтэй тохирч, нэг металл бус хүчилтөрөгчийн хоёр хүчлээс исэлдэлтийн өндөр төлөвтэй нь илүү хүчтэй байдаг. Жишээлбэл, азотын хүчил HNO 3 нь азотын хүчил HNO 2-ээс хүчтэй, хүхрийн хүчил H 2 SO 4 нь хүхрийн хүчил H 2 SO 3-аас хүчтэй байдаг.

Төмөр бус хүчилтөрөгчийн нэгдлүүдийн шинж чанар

Өндөр ислийн шинж чанарууд (өөрөөр хэлбэл исэлдэлтийн хамгийн өндөр түвшинтэй өгөгдсөн бүлгийн элементийг агуулсан исэлүүд) зүүнээс баруун тийш үе шатанд аажмаар үндсэнээс хүчиллэг болж өөрчлөгддөг.

Дээрээс доош бүлгүүдэд дээд ислийн хүчиллэг шинж чанар нь аажмаар сулардаг. Үүнийг эдгээр исэлд тохирох хүчлүүдийн шинж чанараар дүгнэж болно.

Зүүнээс баруун тийш үе шатанд харгалзах элементүүдийн өндөр ислийн хүчиллэг шинж чанар нэмэгдэж байгаа нь эдгээр элементүүдийн ионуудын эерэг цэнэгийн аажмаар нэмэгдэж байгаатай холбоотой юм.

Химийн элементүүдийн үечилсэн системийн үндсэн дэд бүлгүүдэд өндөр металл бус ислийн хүчиллэг шинж чанар нь дээрээс доошоо буурдаг.

Галоген.

Галоген атомын бүтэц

Галогенүүд нь үечилсэн системийн VIII бүлгийн элементүүдийг агуулдаг бөгөөд эдгээр элементүүдийн атомууд нь гаднах энергийн түвшинд долоон электрон агуулдаг бөгөөд дуусах хүртэл тэд зөвхөн нэг электрон дутагдалтай байдаг тул галоген нь хүчтэй исэлдүүлэх шинж чанартай байдаг. Дэд бүлэгт атомын тоо нэмэгдэхийн хэрээр эдгээр шинж чанарууд нь атомын радиус ихэссэнээс болж буурч байна: фтороос астатины хүртэл - ба үүний дагуу тэдгээрийн бууруулах шинж чанар нэмэгддэг. Галогенийн харьцангуй электрон сөрөг байдлын утга ижил төстэй байдлаар буурдаг. Бусад элементүүдтэй нэгдлүүд дэх фтор нь хамгийн электрон сөрөг элементийн хувьд тогтмол исэлдэлтийн төлөвийг харуулдаг. -1 . Үлдсэн галогенууд нь метал, устөрөгч, бага электрон сөрөг элементүүдтэй нэгдлүүдэд энэ исэлдэлтийн төлөвийг, мөн эерэг сондгой исэлдэлтийн төлөвийг хоёуланг нь харуулж чадна. +1 руу +7 илүү электрон сөрөг элементүүдтэй нэгдлүүдэд: хүчилтөрөгч, фтор.

Энгийн бодисууд галоген ба тэдгээрийн шинж чанарууд

Шилэн саванд хлор, бром, иод

Энгийн бодис - галогенийг тодорхойлохдоо химийн бондын төрөл, бодисын талст бүтцийн талаархи онолын үндсэн мэдээллийг эргэн санах шаардлагатай. Хоёр атомт галоген молекулуудад атомууд нь ковалент туйлшгүй холбоогоор холбогддог Г··Гэсвэл Г-Гба молекулын болор тортой байна.

Ердийн нөхцөлд Ф 2 - улбар шар өнгөтэй тод шар хий, Cl 2 - амьсгал боогдуулдаг өвөрмөц үнэртэй шар-ногоон хортой хий; Br 2 - маш дэгдэмхий бор шингэн (бромын уур нь маш хортой, бромын түлэгдэлт нь маш их өвддөг, удаан эдгэрдэггүй), ба I 2 - сублимация хийх чадвартай хатуу талст бодис. Дараалан Ф 2, Cl 2 , Br 2 , I 2 - энгийн бодисын нягтрал нэмэгдэж, өнгөний эрч хүч нэмэгддэг. Үүний үр дүнд атом ба энгийн бодисууд - галогенүүдийн шинж чанарын өөрчлөлтөд ижил хэв маяг гарч ирдэг: атомын тоо нэмэгдэх тусам металл бус шинж чанар суларч, металлын шинж чанар нэмэгддэг.

Галогенийн химийн шинж чанар

Галогенүүдийн металлуудтай харилцан үйлчлэлцэж галогенид үүсдэг.

2Na + I 2 ―― 2Na +1 I -1 (натрийн иодид);

2Al + 3I 2 = 2Al +3 I 3 -1 (хөнгөн цагаан иодид);

2Al + 3Br 2 = 2Al +3 Br 3 -1 (хөнгөн цагаан бромид).

Хажуугийн дэд бүлгийн металлууд (шилжилтийн металлууд) галогентэй урвалд ороход металлын исэлдэлтийн өндөр түвшинтэй галогенууд үүсдэг, жишээлбэл:

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3,

харин 2HCl + Fe = FeCl 2 + H 2.

Галоген нь устөрөгчтэй харилцан үйлчлэлцэж, галоген устөрөгч үүсгэдэг (бондын төрөл - ковалент туйл, торны төрөл - молекул). Янз бүрийн галогенийн химийн урвалын хурдыг устөрөгчтэй харьцуулах нь урвалд орж буй бодисын шинж чанараас хамаарлыг давтах боломжийг олгодог. Тиймээс фтор нь маш өндөр урвалын хурдтай тул харанхуйд ч устөрөгчтэй тэсрэх урвалд ордог. Хлорын устөрөгчтэй ердийн нөхцөлд урвалд орох нь удаан бөгөөд зөвхөн гал асаах эсвэл гэрэлтүүлэх үед хурд нь олон удаа нэмэгддэг (тэсрэлт үүсдэг). Бром ба иод нь устөрөгчтэй илүү удаан урвалд ордог бөгөөд сүүлчийн урвал нь эндотермик болдог.

Зөвхөн фтор нь устөрөгчтэй эргэлт буцалтгүй харилцан үйлчлэлцдэг, нөхцөл байдлаас шалтгаалан бусад галогенүүд нь мөн урвуу урвал үүсгэдэг.

Галоген устөрөгчийн усан уусмал нь хүчил юм: HF - гидрофтор (фтор), HCl - давсны уусмал (давсны давс), HBr - гидробромик, HI - гидроиод.

Галогенууд устай урвалд ордог:

2F 2 + 2H 2 O = 4HF + O 2

Фтор дахь ус шатаж байгаа нь шалтгаан биш, харин шаталтын үр дагавар бөгөөд энэ нь бууруулагчийн ер бусын үүрэг гүйцэтгэдэг.

Зарим галогенуудын (галоген атом биш, харин энгийн бодисууд) нэгдлүүдийн уусмалаас бусдыг зайлуулах чадварыг тодорхойлохын тулд галогенүүдийн "идэвхжүүлэх цуврал" -ыг ашиглаж болно, үүнийг дараах байдлаар бичнэ.

F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2,

өөрөөр хэлбэл исэлдүүлэх шинж чанар нь буурдаг.

Тиймээс хлор нь бром, иодыг (гэхдээ фтор биш) нүүлгэн шилжүүлдэг бөгөөд бром нь зөвхөн иодыг харгалзах давсны уусмалаас нүүлгэн шилжүүлэх чадвартай.

2NaBr + Cl 2 = 2NaCl + Br 2

2КI + Br 2 = 2КВr + I 2.

Галогенийн биологийн ач холбогдол ба хэрэглээ

Фторургамал, амьтан, хүний ​​амьдралд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Фторгүй бол ясны араг яс, ялангуяа шүдийг хөгжүүлэх боломжгүй юм. Ясан дахь фторын агууламж 100 г хуурай бодис тутамд 80-100 мг байна. Фтор нь пааланд Ca 4 F 2 (PO 4) 2 нэгдэл хэлбэрээр агуулагддаг бөгөөд хатуулаг, цагаан өнгөтэй болгодог. Хүний биед фтор дутагдвал шүдний эд эс гэмтдэг (цоорох), илүүдэл нь шүдний флюороз үүсэхэд нөлөөлдөг. Хүний өдөр тутмын фторын хэрэгцээ 2-3 мг байна. Хлор(хлорын ион) нь ургамлынхаас илүү амьтан, хүний ​​амьдралд чухал ач холбогдолтой. Энэ нь бөөр, уушиг, дэлүү, цус, шүлс, мөгөөрс, үсний нэг хэсэг юм. Хлорын ионууд нь цусны буферийн системийг зохицуулдаг. Натрийн хлорид нь цусны сийвэн болон тархи нугасны шингэний бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд бие дэх усны солилцоог зохицуулахад оролцдог. Чөлөөт давсны хүчил нь бүх хөхтөн амьтдын ходоодны шүүсний нэг хэсэг бөгөөд хоол боловсруулахад идэвхтэй оролцдог. Эрүүл хүний ​​ходоодонд 0.2-0.3% давсны хүчил агуулагддаг. Бие дэх хлорын дутагдал нь тахикарди, цусны даралт буурах, таталт үүсгэдэг. Селөдерей, улаан лууван, өргөст хэмх, цагаан байцаа, дилл, чинжүү, сонгино, артишок зэрэг хүнсний ногоонд хангалттай хэмжээний хлор агуулагддаг. БромЭнэ нь бас чухал микроэлементүүдийн нэг бөгөөд голчлон гипофиз булчирхай, цусанд агуулагддаг. Бамбай булчирхай, бөөрний дээд булчирхай. Бромидуудыг бага тунгаар (насанд хүрэгчдэд 0.1-0.3) тархины бор гадаргын дарангуйлах үйл явцыг өсгөгч болгон төв мэдрэлийн системд эерэгээр нөлөөлдөг. Байгальд бромид нь хөх тариа, улаан буудай, арвай, төмс, лууван, интоор, алим зэрэг ургамалд хуримтлагддаг. Голланд бяслаг нь бромыг их хэмжээгээр агуулдаг. Иодхүний ​​биед эхийн хэвлийд хуримтлагдаж эхэлдэг. Хүний бамбай булчирхайн даавар болох тироксин нь 60% иодтой холбоотой байдаг. Энэ даавар нь цусны урсгалаар элэг, бөөр, хөхний булчирхай, ходоод гэдэсний замд хүрдэг. Хүний биед иод дутагдсанаас эндемик бахлуур, кретинизм зэрэг өвчин үүсч, өсөлт удааширч, оюуны хомсдол үүсдэг. Иод нь бусад элементүүдтэй хослуулан амьтны өсөлт, тэжээлийг дэмжиж, эрүүл мэнд, үржил шимийг сайжруулдаг. Хүний иодын гол нийлүүлэгчид нь үр тариа, хаш, шош, цагаан ба цэцэгт байцааны байцаа, төмс, сонгино, лууван, өргөст хэмх, хулуу, шанцайны ургамал, далайн байцаа, далайн амьтан юм.

2000 онд Москвад батлагдсанаас хойш нэвтрүүлсэн. Генералонцлогмэргэшсэн мэргэжилтэн бэлтгэх чиглэлүүд “Аюулгүй байдал..., харилцан үйлчлэлийн төрөл, хайлш, технологид хэрэглэх. Төмөр бус, шинж чанар, хэрэглээ, хамгийн чухал нэгдлүүд - исэл...

Химийн элементүүд - металл бус

Зөвхөн 16 металл бус химийн элемент байдаг боловч тэдгээрийн хоёр нь хүчилтөрөгч, цахиур нь дэлхийн царцдасын массын 76% -ийг бүрдүүлдэг. Ургамлын массын 98.5%, хүний ​​массын 97.6% -ийг металл бус бодис эзэлдэг. Бүх чухал органик бодисууд нь нүүрстөрөгч, устөрөгч, хүчилтөрөгч, хүхэр, фосфор, азотоос бүрддэг бөгөөд тэдгээр нь амьдралын элементүүд юм. Устөрөгч ба гели нь орчлон ертөнцийн гол элементүүд, тэр дундаа манай нарнаас бүрддэг. Төмөр бус нэгдлүүдгүйгээр бидний амьдралыг төсөөлөхийн аргагүй, ялангуяа химийн амин чухал нэгдэл болох ус нь устөрөгч, хүчилтөрөгчөөс бүрддэг гэдгийг санаж байвал.

Хэрэв үечилсэн системд бериллээс астатины диагональ зурвал диагональ дагуу баруун талд нь металл бус элементүүд, доор нь зүүн талд нь металлууд байх бөгөөд эдгээрт бүх хоёрдогч дэд бүлгийн элементүүд, лантанидууд ба актинидууд орно. . Диагональ ойролцоо байрлах элементүүд, жишээлбэл, бериллий, хөнгөн цагаан, титан, германий, сурьма нь хос шинж чанартай бөгөөд металлоид гэж ангилдаг. Металл бус элементүүд: s-элемент - устөрөгч; 13-р бүлгийн p-элементүүд - бор; 14 бүлэг - нүүрстөрөгч ба цахиур; 15 бүлэг - азот, фосфор, хүнцэл, 16 бүлэг - хүчилтөрөгч, хүхэр, селен, теллур 17-р бүлгийн бүх элементүүд - фтор, хлор, бром, иод, астатин. 18-р бүлгийн элементүүд - идэвхгүй хий, онцгой байр суурь эзэлдэг, тэдгээр нь бүрэн гүйцэд хийгдсэн гаднах электрон давхаргатай бөгөөд металл ба металл бус хооронд завсрын байрлалыг эзэлдэг. Тэдгээрийг заримдаа металл бус гэж ангилдаг боловч тэдгээрийн физик шинж чанарт үндэслэн зөвхөн албан ёсоор.

Төмөр бусатомууд нь гадаад энергийн түвшинг дуусгахын тулд электрон хүлээн авч сөрөг цэнэгтэй ионуудыг үүсгэдэг химийн элементүүд юм.

Төмөр бус атомын гаднах электрон давхарга нь гурваас найман электрон агуулдаг.

Бараг бүх металл бус металлууд нь харьцангуй бага радиустай, 4-ээс 7 хүртэлх гадаад энергийн түвшинд олон тооны электронуудтай байдаг. Тиймээс металлын атомуудтай харьцуулахад металл бусууд нь дараахь шинж чанартай байдаг.

· жижиг атомын радиус;

· гадаад энергийн түвшинд дөрөв ба түүнээс дээш электрон;

Тиймээс металл бус атомуудын хамгийн чухал шинж чанар бол 8 хүртэлх электроныг хүлээн авах хандлага юм. исэлдүүлэх шинж чанар. Металл бус атомын чанарын шинж чанар, i.e. Цахилгаан сөрөг чанар нь тэдний металл бус байдлын нэгэн төрлийн хэмжүүр болж чаддаг, жишээлбэл. химийн элементийн атомуудын химийн холбоог туйлшруулах, нийтлэг электрон хосыг татах шинж чанар;

Химийн элементүүдийн хамгийн анхны шинжлэх ухааны ангилал нь тэдгээрийг металл ба металл бус гэж хуваах явдал байв. Энэ ангилал өнөөг хүртэл ач холбогдлоо алдаагүй байна. Металл бус гэдэг нь гадаад электрон давхаргад дүрмээр дөрөв ба түүнээс дээш электрон байдаг ба атомын радиус нь металтай харьцуулахад бага байдаг тул атомууд нь гаднах давхарга дуусахаас өмнө электрон хүлээн авах чадвартай химийн элементүүд юм. атомууд.

Энэхүү тодорхойлолт нь үндсэн дэд бүлгийн VIII бүлгийн элементүүдийг орхисон - атомууд нь бүрэн гаднах электрон давхаргатай инертийн хий юм. Эдгээр элементүүдийн атомуудын электрон тохиргоо нь тэдгээрийг металл ба металл бус гэж ангилах боломжгүй юм. Эдгээр нь элементүүдийг металл ба металл бус болгон хувааж, тэдгээрийн хооронд хилийн байрлалыг эзэлдэг объектууд юм. Инерц буюу язгууртны хийнүүд ("язгууртнууд" нь идэвхгүй байдлаар илэрхийлэгддэг) заримдаа металл бус гэж ангилдаг боловч зөвхөн физик шинж чанарт үндэслэн албан ёсоор ангилдаг. Эдгээр бодисууд нь хийн төлөвийг маш бага температур хүртэл хадгалдаг. Тиймээс гелий Тэр t ° = -268.9 ° C-д шингэн төлөвт шилждэг.

Эдгээр элементүүдийн химийн идэвхгүй байдал нь харьцангуй юм. Ксенон ба криптоны хувьд фтор ба хүчилтөрөгчтэй нэгдлүүдийг мэддэг: KrF 2, XeF 2, XeF 4 гэх мэт. Эдгээр нэгдлүүдийг үүсгэхэд инертийн хий нь бууруулагчийн үүрэг гүйцэтгэсэн нь эргэлзээгүй. Металл бусуудын тодорхойлолтоос харахад тэдгээрийн атомууд нь цахилгаан сөрөг чанарын өндөр утгуудаар тодорхойлогддог. Энэ нь 2-оос 4-ийн хооронд хэлбэлздэг. Металл бус нь үндсэн дэд бүлгүүдийн элементүүд, голчлон p-элементүүд, устөрөгчийг эс тооцвол - s-элемент.

Бүх металл бус элементүүд (устөрөгчөөс бусад) Д.И.Менделеевийн химийн элементүүдийн үечилсэн хүснэгтийн баруун дээд буланг эзэлдэг бөгөөд орой нь фтор F, суурь нь B - At диагональ юм. Гэсэн хэдий ч үечилсэн систем дэх устөрөгчийн давхар байрлалд онцгой анхаарал хандуулах хэрэгтэй: I ба VII бүлгийн үндсэн дэд бүлгүүдэд. Энэ бол санамсаргүй зүйл биш. Нэг талаас, устөрөгчийн атом нь шүлтлэг металлын атомуудын нэгэн адил гаднах (болон цорын ганц) электрон давхарга дээр нэг электронтой (цахим тохиргоо 1s 1) бөгөөд үүнийг хандивлах чадвартай бөгөөд бууруулагчийн шинж чанарыг харуулдаг.

Ихэнх нэгдлүүдэд устөрөгч нь шүлтлэг металлын адил +1 исэлдэлтийн төлөвийг харуулдаг. Гэхдээ устөрөгчийн атом электроныг алдах нь шүлтлэг металлын атомаас илүү хэцүү байдаг. Нөгөөтэйгүүр, галоген атомуудын нэгэн адил устөрөгчийн атом нь гаднах электрон давхаргыг дуусгахын тулд нэг электрон дутагдалтай байдаг тул устөрөгчийн атом нь нэг электроныг хүлээн авах боломжтой бөгөөд энэ нь исэлдүүлэгч бодисын шинж чанарыг харуулдаг. гидрид (галогентэй металлын нэгдлүүдтэй төстэй металлтай нэгдлүүд - галогенид). Гэхдээ устөрөгчийн атомд нэг электрон нэмэх нь галогенээс илүү хэцүү байдаг.

Хэвийн нөхцөлд устөрөгч H 2 нь хий юм. Түүний молекул нь галоген шиг хоёр атомт байдаг. Металл бус атомууд нь зонхилох исэлдүүлэх шинж чанартай, өөрөөр хэлбэл электрон нэмэх чадвартай байдаг. Энэ чадвар нь цахилгаан сөрөг байдлын утгаараа тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь үе ба дэд бүлгүүдэд аяндаа өөрчлөгддөг. Фтор бол хамгийн хүчтэй исэлдүүлэгч бодис бөгөөд химийн урвалын үед атомууд нь электрон өгөх чадваргүй, өөрөөр хэлбэл, бууруулагч шинж чанартай байдаг. Бусад металл бус металлууд нь металлтай харьцуулахад хамаагүй бага боловч бууруулах шинж чанартай байж болно; үе ба дэд бүлгүүдэд тэдгээрийн бууруулах чадвар нь исэлдэлтийн чадвартай харьцуулахад эсрэгээр өөрчлөгддөг.

• Металл бус элементүүд нь PS D.I-ийн III-VIII бүлгийн үндсэн дэд бүлгүүдэд байрладаг. Менделеев, түүний баруун дээд буланг эзэлдэг.
• Металл бус элементийн атомын гаднах электрон давхарга нь 3-8 электрон агуулдаг.
• Элементийн атомын тоо нэмэгдэх тусам элементүүдийн металл бус шинж чанар нь үе үе нэмэгдэж, дэд бүлгүүдэд сулардаг.
• Төмөр бус хүчилтөрөгчийн өндөр нэгдлүүд нь хүчиллэг шинж чанартай байдаг (хүчиллэг исэл ба гидроксид).
• Металл бус элементийн атомууд нь электроныг хүлээн авах, исэлдүүлэх функцийг харуулах, мөн тэдгээрийг өгөх, багасгах функцийг харуулах чадвартай.

Төмөр бус материалын бүтэц, физик шинж чанар

Энгийн бодисуудад металл бус атомууд хоорондоо холбогддог ковалент туйлт бус холбоо. Үүний ачаар тусгаарлагдсан атомуудаас илүү тогтвортой электрон систем үүсдэг. Энэ тохиолдолд дан (жишээлбэл, устөрөгч H 2 молекул, галоген F 2, Br 2, I 2), давхар (жишээлбэл, хүхрийн молекул S 2), гурав дахин (жишээлбэл, азотын молекул N 2) байна. ковалент холбоо үүсдэг.

• Уян хатан чанаргүй
• Гялалзахгүй
• Дулаан дамжилтын илтгэлцүүр (зөвхөн бал чулуу)
• Төрөл бүрийн өнгө: шар, шаргал ногоон, улаан хүрэн.
• Цахилгаан дамжуулах чанар (зөвхөн бал ба хар фосфор.)

Физик байдал:

• шингэн - Br 2;

Металлаас ялгаатай нь металл бус нь маш олон төрлийн шинж чанараараа тодорхойлогддог энгийн бодис юм. Металл бус металлууд хэвийн нөхцөлд нэгтгэх янз бүрийн төлөвтэй байдаг.

• хий - H 2, O 2, O 3, N 2, F 2, Cl 2;
• шингэн - Br 2;
• хатуу бодис - хүхэр, фосфор, цахиур, нүүрстөрөгч гэх мэт өөрчлөлтүүд.

Металлын бус өнгөний спектр нь илүү баялаг: улаан нь фосфор, улаан хүрэн нь бром, шар нь хүхэр, шар-ногоон нь хлор, ягаан нь иодын уур юм. Элементүүд - металл бус металлууд нь металуудтай харьцуулахад аллотропийн чадвартай байдаг.

Нэг химийн элементийн атомууд хэд хэдэн энгийн бодис үүсгэх чадварыг аллотропи гэж нэрлэдэг ба эдгээр энгийн бодисуудыг аллотроп өөрчлөлтүүд гэж нэрлэдэг.

Энгийн бодисууд - металл бусууд нь дараахь зүйлийг агуулж болно.

1. Молекулын бүтэц.Хэвийн нөхцөлд эдгээр бодисуудын ихэнх нь хий (H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2, O 3) эсвэл хатуу бодис (I 2, P 4, S 8), зөвхөн нэг бром (Br 2) байдаг. ) шингэн юм. Эдгээр бүх бодис нь молекулын бүтэцтэй тул дэгдэмхий шинж чанартай байдаг. Хатуу төлөвт тэд молекулуудаа талст дотор байлгадаг молекул хоорондын сул харилцан үйлчлэлийн улмаас хайлдаг бөгөөд сублимация хийх чадвартай байдаг.

2. Атомын бүтэц.Эдгээр бодисууд нь атомын урт гинжээр (Cn, Bn, Sin, Sen, Ten) үүсдэг. Ковалентын бондын хүч чадал их байдаг тул тэдгээр нь ихэвчлэн өндөр хатуулагтай байдаг бөгөөд тэдгээрийн талст дахь ковалент холбоог устгахтай холбоотой аливаа өөрчлөлт (хайлах, ууршилт) их хэмжээний энерги зарцуулдаг. Ийм олон бодис нь хайлах, буцалгах өндөр температуртай, дэгдэмхий чанар нь маш бага байдаг.

Олон металл бус элементүүд нь хэд хэдэн энгийн бодис үүсгэдэг. аллотропик өөрчлөлтүүд. Атомын энэ шинж чанарыг аллотропи гэж нэрлэдэг. Аллотропи нь молекулуудын янз бүрийн найрлагатай (O 2, O 3) болон өөр өөр болор бүтэцтэй холбоотой байж болно. Нүүрстөрөгчийн аллотропийн өөрчлөлт нь бал чулуу, алмаз, карбин, фуллерен юм. Бүх металл бус металлын шинж чанарыг тодорхойлохын тулд тэдгээрийн элементүүдийн үечилсэн хүснэгт дэх байршлыг анхаарч, гаднах электрон давхаргын тохиргоог тодорхойлох шаардлагатай.

Энэ хугацаанд:

• цөмийн цэнэг нэмэгддэг;
• атомын радиус буурах;
• гаднах давхарга дахь электронуудын тоо нэмэгддэг;
• цахилгаан сөрөг чанар нэмэгдэх;
• исэлдүүлэх шинж чанар сайжирсан;
• металл бус шинж чанар сайжирсан.

Үндсэн дэд бүлэгт:

• цөмийн цэнэг нэмэгддэг;
• атомын радиус нэмэгдэх;
• гаднах давхарга дээрх электронуудын тоо өөрчлөгдөхгүй;
• цахилгаан сөрөг чанар буурах;
• исэлдүүлэх шинж чанар сулрах;
• металл бус шинж чанар сулардаг.

Ихэнх металлууд (алт, зэс болон бусад) ховор тохиолдолд мөнгөлөг цагаан өнгөтэй байдаг. Гэхдээ энгийн бодисын хувьд - металл бус, өнгөний хүрээ нь илүү олон янз байдаг: P, Se - шар; B - хүрэн; O 2(l) - цэнхэр; Si, As (уулзсан) - саарал; P 4 - цайвар шар; I - металл гялбаатай ягаан-хар; Br 2(l) - бор шингэн; C1 2(g) - шар-ногоон; F 2(r) - цайвар ногоон; S 8(ТВ) - шар. Төмөр бус талстууд нь хуванцар биш бөгөөд аливаа хэв гажилт нь ковалент холбоог устгахад хүргэдэг. Ихэнх металл бус металлууд нь метал гялбаатай байдаггүй.

Зөвхөн 16 металл бус химийн элемент байдаг! 114 элемент мэдэгдэж байгааг харгалзан үзвэл бага зэрэг. Хоёр металл бус элемент нь дэлхийн царцдасын массын 76% -ийг бүрдүүлдэг. Эдгээр нь хүчилтөрөгч (49%) ба цахиур (27%) юм. Агаар мандал нь дэлхийн царцдас дахь хүчилтөрөгчийн массын 0.03% -ийг агуулдаг. Металл бус нь ургамлын массын 98.5%, хүний ​​биеийн массын 97.6% -ийг бүрдүүлдэг. Төмөр бус C, H, O, N, S нь амьд эсийн хамгийн чухал органик бодисууд болох уураг, өөх тос, нүүрс ус, нуклейн хүчил үүсгэдэг биоген элементүүд юм. Бидний амьсгалж буй агаарын найрлагад металл бус элементүүдээс (хүчилтөрөгч O 2, азот N 2, нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO 2, усны уур H 2 O гэх мэт) үүссэн энгийн бөгөөд нарийн төвөгтэй бодисууд орно.

Энгийн бодисын исэлдүүлэх шинж чанар - металл бус

Төмөр бус атомуудын атомууд, тиймээс тэдгээрээс үүссэн энгийн бодисууд нь дараахь шинж чанартай байдаг. исэлдүүлэх, тийм нөхөн сэргээхшинж чанарууд.

1. Төмөр бус бодисын исэлдүүлэх шинж чанарэхлээд гарч ирнэ металлуудтай харьцах үед(металууд үргэлж бууруулагч бодис байдаг):

Хлор Cl2-ийн исэлдүүлэх шинж чанар нь хүхрийнхээс илүү тод илэрдэг тул нэгдлүүдийн тогтвортой исэлдэлтийн түвшин +2 ба +3 байдаг металл Fe нь илүү өндөр исэлдэлтийн төлөвт исэлддэг.

1. Ихэнх металл бус үзмэрүүд исэлдүүлэх шинж чанар устөрөгчтэй харилцан үйлчлэх үед. Үүний үр дүнд дэгдэмхий устөрөгчийн нэгдлүүд үүсдэг.

2. Аливаа металл бус нь бага цахилгаан сөрөг утгатай металл бусуудтай урвалд ороход исэлдүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Хүхрийн цахилгаан сөрөг чанар нь фосфороос их байдаг тул энд исэлдүүлэх шинж чанарыг харуулдаг.

Фторын электрон сөрөг чанар нь бусад бүх химийн элементүүдээс их байдаг тул исэлдүүлэгч бодисын шинж чанарыг харуулдаг. Фтор F2 нь металл бусуудын дунд хамгийн хүчтэй исэлдүүлэгч бодис бөгөөд зөвхөн исэлдүүлэх шинж чанартай байдаг.

3. Төмөр бус металлууд нь зарим нарийн төвөгтэй бодисуудтай урвалд орохдоо исэлдүүлэх шинж чанартай байдаг..

Эхлээд нарийн төвөгтэй бодисуудтай урвалд ороход металл бус хүчилтөрөгчийн исэлдүүлэх шинж чанарыг тэмдэглэе.

Зөвхөн хүчилтөрөгч төдийгүй бусад металл бус бодисууд нь нарийн төвөгтэй бодисуудтай урвалд ороход исэлдүүлэгч бодис болж чаддаг.- органик бус (1, 2) ба органик (3, 4):

Хүчтэй исэлдүүлэгч бодис хлор Cl 2 нь төмрийн (II) хлоридыг төмрийн (III) хлорид болгон исэлдүүлдэг;

Хүчтэй исэлдүүлэгч бодис болох хлор Cl 2 нь калийн иодидын уусмалаас чөлөөт иодыг I 2-ыг зайлуулдаг;

Метан галогенжилт нь алкануудын хувьд өвөрмөц урвал юм;

Ханаагүй нэгдлүүдийн чанарын хариу үйлдэл нь бромын усны өнгө өөрчлөгдөх явдал юм.

Энгийн бодисын шинж чанарыг бууруулах - металл бус

Бодож байхдаа металл бусуудын бие биентэйгээ үзүүлэх урвалТэдний цахилгаан сөрөг байдлын үнэ цэнээс хамааран тэдгээрийн нэг нь исэлдүүлэгч бодисын шинж чанарыг харуулдаг, нөгөө нь - бууруулагчийн шинж чанарыг харуулдаг.

1. Фтортой холбоотой бүх металл бус (бүр хүчилтөрөгч) нь бууруулах шинж чанартай байдаг.

2. Мэдээжийн хэрэг, фтороос бусад металл бус бодисууд нь хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэхэд багасгах бодис болдог.

Урвалын үр дүнд металл бус исэл: давс үүсгэдэггүй, давс үүсгэдэггүй хүчиллэг. Галогенүүд нь хүчилтөрөгчтэй шууд холбогддоггүй ч тэдгээрийн исэлүүд нь мэдэгдэж байгаа: Cl 2 +1 O -2, Cl 2 +4 O 2 -2, Cl 2 +7 O 7 -2, Br 2 +1 O -2, Br Шууд бус аргаар олж авсан +4 O 2 -2, I 2 +5 O 5 -2 гэх мэт.

3. Олон металл бус бодисууд нь нарийн төвөгтэй бодисууд - исэлдүүлэгч бодисуудтай урвалд ороход бууруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Мөн ижил металл бус нь исэлдүүлэгч ба бууруулагч бодис хоёулаа байдаг урвалууд байдаг. Эдгээр нь өөрийгөө исэлдэх-өөрийгөө эдгээх (пропорциональ бус) урвалууд юм.

Тиймээс ихэнх металл бус бодисууд химийн урвалд исэлдүүлэгч бодис болон бууруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг (бууруулах шинж чанар нь зөвхөн фтор F2-д хамаарахгүй).

Металл бус устөрөгчийн нэгдлүүд

Металлуудаас ялгаатай нь металл бус нь хийн устөрөгчийн нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Тэдний найрлага нь металл бус исэлдэлтийн зэргээс хамаарна.

RH 4 → RH 3 → H 2 R → HR

Бүх металл бусуудын нийтлэг шинж чанар нь дэгдэмхий устөрөгчийн нэгдлүүд үүсэх явдал юм, тэдгээрийн ихэнх нь металл бус нь бага исэлдэлтийн төлөвтэй байдаг. Өгөгдсөн бодисын томьёо дотроос шинж чанар, хэрэглээ, үйлдвэрлэлийн талаар өмнө нь судалж байсан олон бодис байдаг: CH 4, NH 3, H 2 O, H 2 S, HCl.

Эдгээр нэгдлүүдийг хамгийн амархан шууд олж авах боломжтой гэдгийг мэддэг Металл бус ба устөрөгчийн харилцан үйлчлэл, өөрөөр хэлбэл синтезээр:

Металл бус бүх устөрөгчийн нэгдлүүд нь ковалент туйлын холбоогоор үүсдэг, молекулын бүтэцтэй бөгөөд ердийн нөхцөлд ус (шингэн) -ээс бусад нь хий юм. Металл бус устөрөгчийн нэгдлүүд нь устай өөр өөр харилцаатай байдаг. Метан ба силан нь бараг уусдаггүй. Аммиакийг усанд уусгахад сул суурь, NH 3 H 2 O үүсгэдэг. Устөрөгчийн сульфид, устөрөгчийн селенид, устөрөгчийн теллурид, устөрөгчийн галидыг усанд уусгахад устөрөгчийн нэгдлүүдтэй ижил томъёогоор хүчил үүсдэг: H. 2 S, H 2 Se, H 2 Te, HF, HCl, HBr, HI.

Хэрэв бид нэг үеийн метал бус, жишээлбэл, хоёр дахь (NH 3, H 2 O, HF) эсвэл гурав дахь (PH 3, H 2 S, HCl) үүссэн устөрөгчийн нэгдлүүдийн хүчил-суурь шинж чанарыг харьцуулж үзвэл бид. Тэдний хүчиллэг шинж чанар нь аяндаа нэмэгдэж, үүний дагуу үндсэн шинж чанар нь суларч байна гэж дүгнэж болно. Энэ нь E-H бондын туйлшрал (энд E нь металл бус) нэмэгдэж байгаатай холбоотой нь ойлгомжтой.

Нэг дэд бүлгийн металл бус устөрөгчийн нэгдлүүдийн хүчил-суурь шинж чанар нь бас өөр өөр байдаг. Жишээлбэл, HF, HCl, HBr, HI устөрөгчийн галидын цувралд бондын урт нэмэгдэх тусам E-H бондын бат бэх буурдаг. Уусмал дахь HCl, HBr, HI нь бараг бүрэн салдаг - эдгээр нь хүчтэй хүчил бөгөөд хүч чадал нь HF-ээс HI хүртэл нэмэгддэг. Түүгээр ч барахгүй HF нь сул хүчлүүдэд хамаарах бөгөөд энэ нь өөр нэг хүчин зүйл болох молекул хоорондын харилцан үйлчлэл, устөрөгчийн холбоо үүсэх ...H-F...H-F.... Устөрөгчийн атомууд нь зөвхөн өөрийн молекулын төдийгүй хөрш зэргэлдээх фторын F атомуудтай холбогддог.

Металл бус устөрөгчийн нэгдлүүдийн хүчил-суурь шинж чанаруудын харьцуулсан шинж чанарыг нэгтгэн дүгнэж үзвэл эдгээр бодисын хүчиллэг шинж чанар нь үе ба үндсэн дэд бүлгүүдээр суларч, атомын тоо нэмэгддэг гэж бид дүгнэх болно. тэдгээрийг бүрдүүлдэг элементүүд.

Химийн элементүүдийн PS дахь хугацааны дагуу металл бус элементийн дарааллын тоо нэмэгдэх тусам устөрөгчийн нэгдлийн хүчиллэг чанар нэмэгддэг.

SiH 4 → PH 3 → H 2 S → HCl

Боловсруулсан шинж чанаруудаас гадна исэлдэлтийн урвал дахь металл бус устөрөгчийн нэгдлүүд нь үргэлж бууруулагч бодисын шинж чанарыг харуулдаг, учир нь тэдгээрт металл бус нь исэлдэлтийн төлөв багатай байдаг.

Устөрөгч

Устөрөгч бол орчлон ертөнцийн гол элемент юм. Олон тооны сансрын биетүүд (хийн үүл, одод, түүний дотор Нар) устөрөгчийн талаас илүү хувийг эзэлдэг. Дэлхий дээр агаар мандал, гидросфер, литосферийг оруулаад ердөө 0.88% байна. Гэхдээ энэ нь массын хувьд бөгөөд устөрөгчийн атомын масс нь маш бага юм. Тиймээс түүний бага агуулга нь зөвхөн илэрхий бөгөөд дэлхий дээрх 100 атом тутмын 17 нь устөрөгчийн атом юм.

Чөлөөт төлөвт устөрөгч нь H 2 молекул хэлбэрээр байдаг бөгөөд атомууд нь молекул болж холбогддог. ковалент туйлт бус холбоо.

Устөрөгч (H2) нь бүх хийн бодисын хамгийн хөнгөн хий юм. Энэ нь хамгийн их дулаан дамжуулалттай, хамгийн бага буцалгах цэгтэй (гелийн дараа). Усанд бага зэрэг уусдаг. -252.8 ° C температур ба атмосферийн даралтанд устөрөгч нь шингэн болдог.

1. Устөрөгчийн молекул нь маш хүчтэй бөгөөд үүнийг үүсгэдэг идэвхгүй:

H 2 = 2H - 432 кЖ

2. Энгийн температурт устөрөгч идэвхтэй металлуудтай урвалд ордог:

Ca + H 2 = CaH 2,

кальцийн гидрид, F 2-тэй хамт фтор устөрөгч үүсгэдэг.

F 2 + H 2 = 2HF

3. Өндөр температурт аммиак авах:

N2 + 3H2 = 2NH3

ба титан гидрид (металл нунтаг):

Ti + H 2 = TiH 2

4. Гал асаах үед устөрөгч хүчилтөрөгчтэй урвалд ордог:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O + 484 кЖ

5. Устөрөгч нөхөн сэргээх чадвартай:

CuO + H 2 = Cu + H 2 O

Үелэх системийн VII бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элементүүд, ерөнхий нэрээр нэгдсэн галоген, фтор (F), хлор (Cl), бром (Bg), иод (I), астатин (At) (байгальд ховор тохиолддог) нь ердийн металл биш юм. Энэ нь ойлгомжтой, учир нь тэдгээрийн атомууд агуулагддаг гадаад энергийн түвшинд долоон электрон байдаг, мөн үүнийг дуусгахын тулд тэдэнд зөвхөн нэг электрон хэрэгтэй. Эдгээр элементийн атомууд металлуудтай харилцан үйлчлэхдээ металлын атомуудаас электрон хүлээн авдаг. Энэ тохиолдолд ионы холбоо үүсч, давс үүсдэг. Тиймээс "галоген" гэсэн нийтлэг нэр, өөрөөр хэлбэл "давс төрүүлдэг".

Галоген бол энгийн бодис юм

Бүх галогенууд атомуудын хоорондох ковалент туйлшгүй химийн холбоо бүхий хоёр атомт молекул хэлбэрээр чөлөөт төлөвт оршдог. Хатуу төлөвт F 2, Cl 2, Br 2, I 2 байна молекулын болор торууд, энэ нь тэдний физик шинж чанараар батлагдсан.

Галогенийн молекулын жин нэмэгдэхийн хэрээр хайлах, буцалгах цэгүүд нэмэгдэж, нягтрал нэмэгддэг: бром нь шингэн, иод нь хатуу, фтор, хлор нь хий юм. Энэ нь галоген атом ба молекулуудын хэмжээ ихсэх тусам тэдгээрийн хоорондын молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүч нэмэгддэгтэй холбоотой юм. F 2-оос I 2 хүртэл галогенийн өнгөний эрч хүч нэмэгддэг.

Галогенүүдийн химийн идэвхжил нь метал бус шиг фтороос иод хүртэл сулардаг, иодын талстууд нь метал гялбаа үүсгэдэг. Галоген бүр нь тухайн үеийн хамгийн хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм. Галогенийн исэлдүүлэх шинж чанар нь металуудтай харилцан үйлчлэхэд тодорхой илэрдэг. Энэ тохиолдолд давс үүсдэг.

Тиймээс фтор нь ердийн нөхцөлд ихэнх металлуудтай, халах үед химийн идэвхгүй гэдгээрээ алдартай алт, мөнгө, цагаан алттай аль хэдийн урвалд ордог. Хөнгөн цагаан, цайр нь фторын орчинд гал авалцдаг:. Халсан төмрийн нунтаг нь хлортой урвалд ороход мөн гал авалцдаг. Туршилтыг сурьматай адил хийж болно, гэхдээ зөвхөн төмрийн үртэсийг эхлээд төмрийн халбагаар халааж, дараа нь хлортой колбонд жижиг хэсгүүдэд хийнэ. Хлор нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодис тул урвалын үр дүнд төмрийн (III) хлорид үүсдэг.

Бромын ууранд улаан халуун зэс утас шатаж байна:

Иод нь металыг илүү удаан исэлдүүлдэг, гэхдээ катализатор болох ус байгаа тохиолдолд иодын хөнгөн цагаан нунтагтай урвал маш хүчтэй явагддаг.

Урвал нь нил ягаан иодын уур ялгаруулж дагалддаг.

Галогенийг фтороос иод хүртэл исэлдүүлэх, багасгах шинж чанарыг нэмэгдүүлэх талаар Тэдний давсны уусмалаас бие биенээ нүүлгэн шилжүүлэх чадвараар нь дүгнэж болно, мөн устөрөгчтэй харилцан үйлчлэх үед энэ нь бас тодорхой илэрдэг. Энэ урвалын тэгшитгэлийг ерөнхий хэлбэрээр дараах байдлаар бичиж болно.

Хэрэв фтор нь ямар ч нөхцөлд устөрөгчтэй тэсрэлттэй урвалд ордог бол хлор ба устөрөгчийн холимог нь нарны шууд тусгалд өртөх эсвэл цацраг туяарах үед л урвалд ордог бол бром нь халах, тэсрэлтгүйгээр устөрөгчтэй урвалд ордог. Эдгээр урвалууд нь экзотермик шинж чанартай байдаг. Иодын нэгдлийн устөрөгчтэй урвал нь сул эндотермик байдаг;

Эдгээр урвалын үр дүнд устөрөгчийн фтор HF, устөрөгчийн хлорид HCl, устөрөгчийн бромид HBr, устөрөгчийн иодид HI тус тус үүсдэг.

Хүснэгт дэх хлорын химийн шинж чанар

Галоген үйлдвэрлэх

Фтор ба хлорыг хайлмал эсвэл тэдгээрийн давсны уусмалын электролизээр гаргаж авдаг. Жишээлбэл, хайлсан натрийн хлоридын электролизийн үйл явцыг тэгшитгэлээр тусгаж болно.

Натрийн хлоридын уусмалын электролизээр хлор үүсэх үед хлороос гадна устөрөгч, натрийн гидроксид үүсдэг.

Хүчилтөрөгч (O)- элементүүдийн үечилсэн системийн VI бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн өвөг. Энэ дэд бүлгийн элементүүд болох хүчилтөрөгч O, хүхэр S, селен Se, теллур Те, полони Po зэрэг нь "хүдэр төрүүлэх" гэсэн утгатай "халкоген" гэсэн нийтлэг нэртэй байдаг.

Хүчилтөрөгч бол манай гараг дээр хамгийн элбэг байдаг элемент юм. Энэ нь усны нэг хэсэг (88.9%) боловч дэлхийн гадаргуугийн 2/3 хэсгийг эзэлдэг бөгөөд түүний усны бүрхүүл болох гидросферийг бүрдүүлдэг. Хүчилтөрөгч нь 21% (эзэлхүүнээр) ба 23.15% (массаар) эзэлдэг агаар мандлын хоёр дахь том бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд амьдралын эхний чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Хүчилтөрөгч нь дэлхийн царцдасын хатуу бүрхүүлийн олон тооны ашигт малтмалын нэг хэсэг - литосфер: дэлхийн царцдасын 100 атом тутамд хүчилтөрөгч нь 58 атомыг эзэлдэг.

Энгийн хүчилтөрөгч нь O 2 хэлбэрээр байдаг. Энэ нь өнгөгүй, үнэргүй, амтгүй хий юм. Шингэн төлөвт цайвар цэнхэр өнгөтэй, хатуу төлөвт цэнхэр өнгөтэй байна. Хүчилтөрөгчийн хий нь азот, устөрөгчөөс илүү усанд уусдаг.

Хүчилтөрөгч нь бараг бүх энгийн бодисуудтай урвалд ордог. галоген, үнэт хий, алт, цагаан алт металлаас бусад. Металл бус металлын хүчилтөрөгчтэй урвалд орох нь маш олон удаа тохиолддог бөгөөд их хэмжээний дулаан ялгаруулж, гал асаах - шаталтын урвал дагалддаг. Жишээлбэл, SO 2 үүсэх хүхэр, P 2 O 5 үүсэх фосфор эсвэл CO 2 үүсэх нүүрсний шаталт. Хүчилтөрөгчтэй холбоотой бараг бүх урвал нь экзотермик байдаг. Үл хамаарах зүйл бол азотын хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэлцэх явдал юм: энэ нь 1200 хэмээс дээш температурт эсвэл цахилгаан цэнэгийн үед тохиолддог эндотермик урвал юм.

Хүчилтөрөгч нь зөвхөн энгийн төдийгүй олон нарийн төвөгтэй бодисуудыг хүчтэй исэлдүүлж, улмаар тэдгээрийн үүссэн элементүүдийн ислийг үүсгэдэг.

Хүчилтөрөгчийн өндөр исэлдүүлэх чадвар нь бүх төрлийн түлшний шаталтын үндэс болдог.

Хүчилтөрөгч нь энгийн температурт янз бүрийн бодисыг удаан исэлдүүлэх үйл явцад оролцдог.Хүн, амьтны амьсгалах үйл явцад хүчилтөрөгчийн үүрэг маш чухал юм. Ургамал мөн агаар мандлын хүчилтөрөгчийг шингээдэг. Гэхдээ харанхуйд зөвхөн ургамал хүчилтөрөгч шингээх процесс явагддаг бол гэрэлд өөр нэг эсрэг үйл явц явагддаг - фотосинтез, үүний үр дүнд ургамал нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээж, хүчилтөрөгч ялгаруулдаг.

Аж үйлдвэрт хүчилтөрөгчийг шингэн агаараас, лабораторид - манганы давхар ислийн катализатор MnO байлцуулан устөрөгчийн хэт ислийг задлах замаар 2 :

мөн түүнчлэн калийн перманганатын KMnO задрал 4 халах үед:

Хүснэгтэнд байгаа хүчилтөрөгчийн химийн шинж чанар

Хүчилтөрөгчийн хэрэглээ

Хүчилтөрөгчийг металлургийн болон химийн үйлдвэрүүдэд үйлдвэрлэлийн процессыг хурдасгах (эрчимжүүлэх) зорилгоор ашигладаг. Цэвэр хүчилтөрөгчийг өндөр температурт, жишээлбэл, хийн гагнуур, металл зүсэлт хийхэд ашигладаг. Анагаах ухаанд хүчилтөрөгчийг зарим өвчинтэй холбоотой амьсгалын замын түр зуурын хүндрэлийн үед хэрэглэдэг. Хүчилтөрөгчийг металлургийн салбарт пуужингийн түлшний исэлдүүлэгч, нисэх онгоцонд амьсгалах, металл зүсэх, металл гагнах, тэсэлгээний ажилд ашигладаг. Хүчилтөрөгчийг цэнхэр будсан ган цилиндрт 150 атм даралтаар хадгалдаг. Лабораторийн нөхцөлд хүчилтөрөгчийг шилэн багаж - газометрт хадгалдаг.

Атомууд хүхэр (S) VI бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн хүчилтөрөгчийн атом болон бусад бүх элементүүдийн нэгэн адил гадаад энергийн түвшинд агуулагддаг. 6 электрон, үүнээс хосгүй хоёр электрон. Гэсэн хэдий ч хүчилтөрөгчийн атомуудтай харьцуулахад хүхрийн атомууд нь илүү том радиус, бага цахилгаан сөрөг утгатай байдаг тул исэлдэлтийн төлөвтэй нэгдлүүдийг үүсгэдэг тодорхой бууруулагч шинж чанартай байдаг. +2, +4, +6. Бага сөрөг элементүүдтэй (устөрөгч, металл) хүхэр нь исэлдүүлэх шинж чанартай бөгөөд исэлдэлтийн төлөвийг олж авдаг. -2 .

Хүхэр бол энгийн бодис юм

Хүхэр нь хүчилтөрөгчтэй адил аллотропи шинж чанартай байдаг. Төрөл бүрийн найрлагатай молекулуудын цикл эсвэл шугаман бүтэцтэй хүхрийн олон өөрчлөлтүүд байдаг.

Хамгийн тогтвортой өөрчлөлтийг S 8 молекулуудаас бүрдэх ромбик хүхэр гэж нэрлэдэг. Түүний талстууд нь зүсэгдсэн булантай октаэдр хэлбэртэй байдаг. Тэдгээр нь нимбэгний шар, тунгалаг, хайлах цэг нь 112.8 ° C байна. Бусад бүх өөрчлөлтүүд нь өрөөний температурт энэ өөрчлөлт болж хувирдаг. Хайлмалаас талсжих үед эхлээд моноклиник хүхэр (зүү хэлбэртэй талстууд, хайлах температур 119.3 ° C) гарч ирдэг бөгөөд энэ нь дараа нь орторомбын хүхэр болж хувирдаг. Туршилтын хоолойд хүхрийн хэсгүүдийг халаахад хайлж, шар шингэн болж хувирдаг. Ойролцоогоор 160 0С-ийн температурт шингэн хүхэр харанхуйлж, өтгөн, наалдамхай болж, туршилтын хоолойноос асгардаггүй бөгөөд цаашид халаахад маш хөдөлгөөнт шингэн болж хувирдаг боловч ижил хар хүрэн өнгийг хадгалдаг. Хэрэв та хүйтэн ус руу цутгавал энэ нь ил тод резинэн масс болж хатуурна. Энэ бол хуванцар хүхэр юм. Үүнийг мөн утас хэлбэрээр авч болно. Хэдэн өдрийн дараа энэ нь мөн ромб хүхэр болж хувирдаг.

Хүхэр нь усанд уусдаггүй. Хүхрийн талстууд усанд живэх боловч нунтаг нь усны гадаргуу дээр хөвдөг, учир нь жижиг хүхрийн талстууд нь усаар нордоггүй бөгөөд жижиг агаарын бөмбөлөгүүдээр хөвж байдаг. Энэ бол флотацийн процесс юм. Хүхэр нь этилийн спирт, диэтил эфирт бага зэрэг уусдаг бөгөөд нүүрстөрөгчийн дисульфидэд амархан уусдаг.

Ердийн нөхцөлд хүхэр нь бүх шүлтлэг ба шүлтлэг шороон металл, зэс, мөнгөн ус, мөнгөтэй урвалд ордог., Жишээ нь:

Энэ урвал нь асгарсан мөнгөн усыг, жишээлбэл, эвдэрсэн термометрээс зайлуулах, саармагжуулах үндэс суурь болдог. Мөнгөн усны харагдахуйц дуслыг цаасан дээр эсвэл зэс хуванцар дээр цуглуулж болно. Хагарал руу орсон мөнгөн усыг хүхрийн нунтагаар хучих ёстой. Энэ процессыг демеркуризаци гэж нэрлэдэг.

Халах үед хүхэр нь бусад металлуудтай (Zn, Al, Fe) урвалд ордог бөгөөд зөвхөн алт нь ямар ч нөхцөлд түүнтэй харьцдаггүй. Хүхэр нь устөрөгчтэй исэлдүүлэх шинж чанартай бөгөөд халах үед урвалд ордог.

Металл бус металлуудаас зөвхөн азот, иод, үнэт хий нь хүхэртэй урвалд ордоггүй.Хүхэр нь цэнхэрдүү өнгийн дөлөөр шатаж, хүхрийн исэл (IV) үүсгэдэг.

Энэ нэгдлийг хүхрийн давхар исэл гэж нэрлэдэг.

Хүснэгт дэх хүхрийн химийн шинж чанар

Хүхэр бол маш түгээмэл элемент юм: дэлхийн царцдас нь массаар 4.7 · 10-2% хүхэр (бусад элементүүдийн дунд 15-р байр) агуулдаг бөгөөд дэлхий бүхэлдээ илүү их (0.7%) агуулдаг. Хүхрийн гол масс нь дэлхийн гүнд, дэлхийн царцдас ба дэлхийн цөм хооронд байрлах мантийн давхаргад байрладаг. Энд ойролцоогоор 1200-3000 км-ийн гүнд сульфид ба металлын ислийн зузаан давхарга оршдог. Дэлхийн царцдас дахь хүхэр нь чөлөөт төлөвт (уугуул) аль алинд нь олддог бөгөөд голчлон сульфид ба сульфатын нэгдлүүд хэлбэрээр байдаг. Дэлхийн царцдас дахь сульфидуудаас хамгийн түгээмэл нь пирит FeS2, халькопирит FeCuS2, хар тугалганы гялбаа (гален) PbS, цайрын хольц (сфалерит) ZnS юм. Их хэмжээний хүхэр дэлхийн царцдасаас бага уусдаг сульфат хэлбэрээр байдаг - гипс CaSO4 2H2O, барит BaSO4 магни, натри, калийн сульфатууд далайн усанд түгээмэл байдаг.

Дэлхийн геологийн түүхийн эртний үед (800 сая жилийн өмнө) байгальд сульфат байгаагүй нь сонирхолтой юм. Эдгээр нь ургамлын амьдралын үр дүнд хүчилтөрөгчийн уур амьсгал үүсэх үед сульфидын исэлдэлтийн бүтээгдэхүүн болгон үүссэн. Устөрөгчийн сульфид H2S, хүхрийн давхар исэл SO2 нь галт уулын хийд агуулагддаг. Иймээс идэвхтэй галт уулын ойролцоох нутгаас (Сицили, Япон) олдсон уугуул хүхэр нь эдгээр хоёр хийн харилцан үйлчлэлээр үүсч болно.

2H 2 S + SO 2 = 3S + 2H 2 O.

Уугуул хүхрийн бусад ордууд нь бичил биетний үйл ажиллагаатай холбоотой байдаг.

Бичил биетүүд байгаль дээрх хүхрийн эргэлтийг бүрдүүлдэг химийн олон процесст оролцдог. Тэдгээрийн тусламжтайгаар сульфидыг сульфат болгон исэлдүүлж, сульфатыг амьд организмд шингээж, хүхэр нь буурч, уураг болон бусад амин чухал бодисын нэг хэсэг болдог. Организмын үхсэн үлдэгдэл ялзарч, уураг устаж, устөрөгчийн сульфид ялгарч, улмаар хүхрийн элемент (хүхрийн ордууд үүсдэг) ​​эсвэл сульфат болж исэлддэг. Сонирхолтой нь хүхэрт устөрөгчийг исэлдүүлэн хүхэр болгодог бактери, замаг нь эсэндээ цуглуулдаг. Ийм бичил биетний эсүүд нь 95% цэвэр хүхэрээс бүрдэх боломжтой.

Хүхрийн гарал үүслийг түүний аналог болох селен байгаа эсэхээр тодорхойлж болно: хэрэв селен нь уугуул хүхрт агуулагддаг бол хүхэр нь галт уулын гаралтай, үгүй ​​бол биоген гаралтай, учир нь бичил биетүүд селенийг оруулахаас зайлсхийдэг. Тэдний амьдралын мөчлөг нь мөн биоген хүхэр нь хүнд 34S-ээс илүү 32S изотоп агуулдаг.

Хүхрийн биологийн ач холбогдол

Химийн чухал элемент. Энэ нь бүх амьд организмын эсийн химийн гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг болох уургийн нэг хэсэг юм. Ялангуяа үс, эвэр, ноосны уурагт хүхэр их байдаг. Үүнээс гадна хүхэр нь бие махбод дахь биологийн идэвхт бодисын салшгүй хэсэг юм: витамин, гормон (жишээлбэл, инсулин). Хүхэр нь биеийн исэлдэлтийн процесст оролцдог. Бие махбодид хүхрийн дутагдлаас болж яс хэврэг, хэврэг болж, үс уналт үүсдэг.

Буурцагт ургамал (вандуй, сэвэг зарам), овъёосны будаа, өндөг нь хүхэрээр баялаг.

Хүхрийн хэрэглээ

Хүхэр нь шүдэнз болон цаас, резин болон будаг, тэсрэх бодис, эм, хуванцар, гоо сайхны бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Хөдөө аж ахуйд ургамлын хортон шавьжтай тэмцэхэд ашигладаг. Гэсэн хэдий ч хүхрийн гол хэрэглэгч нь химийн үйлдвэр юм. Дэлхийн хүхрийн тэн хагас нь хүхрийн хүчил үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.

Азот

Азот (N)- үечилсэн системийн V бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн анхны төлөөлөгч. Түүний атомууд нь гаднах энергийн түвшинд таван электрон агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн гурав нь хосгүй электронууд юм. Үүнээс үзэхэд эдгээр элементийн атомууд гурван электрон нэмж, гадаад энергийн түвшинг дүүргэж чадна.

Азотын атомууд гадаад электронуудаа илүү электрон сөрөг элементүүдэд (фтор, хүчилтөрөгч) өгч, улмаар +3 ба +5 исэлдэлтийн төлөвийг олж авах боломжтой. Азотын атомууд нь исэлдэлтийн төлөвт буурах шинж чанартай байдаг +1, +2, +4.

Чөлөөт төлөвт азот нь N2 хоёр атомт молекулын усанд байдаг. Энэ молекулд хоёр N атом нь маш хүчтэй гурвалсан ковалент холбоогоор холбогдсон бөгөөд эдгээр холбоог дараах байдлаар тодорхойлж болно.

Азот бол өнгөгүй, үнэргүй, амтгүй хий юм.

Ердийн нөхцөлд азот нь зөвхөн лититэй урвалд орж, Ли нитрид үүсгэдэг 3 Н:

Энэ нь зөвхөн өндөр температурт бусад металлуудтай харилцан үйлчилдэг.

Мөн өндөр температур, даралтанд катализаторын дэргэд азот нь устөрөгчтэй урвалд орж аммиак үүсгэдэг.

Цахилгаан нумын температурт хүчилтөрөгчтэй нэгдэж азотын исэл (II) үүсгэдэг.

Хүснэгт дэх азотын химийн шинж чанар

Азотын хэрэглээ

Шингэн агаарыг нэрэх замаар гаргаж авсан азотыг үйлдвэрт аммиакийн нийлэгжилт, азотын хүчил үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Анагаах ухаанд цэвэр азотыг уушигны сүрьеэгийн эмчилгээнд идэвхгүй орчин болгон, шингэн азотыг нуруу, үе мөчний өвчин гэх мэт эмчилгээнд хэрэглэдэг.

Фосфор

Фосфорын химийн элемент нь хэд хэдэн аллотроп өөрчлөлтийг үүсгэдэг. Тэдгээрийн хоёр нь энгийн бодисууд: цагаан фосфор, улаан фосфор. Цагаан фосфор нь P4 молекулуудаас бүрдсэн молекулын болор тортой. Усанд уусдаггүй, нүүрстөрөгчийн дисульфид уусдаг. Энэ нь агаарт амархан исэлдэж, бүр нунтаг хэлбэрээр гал авалцдаг. Цагаан фосфор нь маш хортой. Онцгой шинж чанар нь исэлдэлтийн улмаас харанхуйд гэрэлтэх чадвар юм. Үүнийг усан дор хадгална уу Улаан фосфор нь хар хүрэн улаан нунтаг юм. Энэ нь ус эсвэл нүүрстөрөгчийн дисульфидын аль алинд нь уусдаггүй. Агаарт удаан исэлдэж, аяндаа гал авалцдаггүй. Хоргүй, харанхуйд гэрэлтдэггүй. Туршилтын хоолойд улаан фосфорыг халаахад цагаан фосфор (өтгөрүүлсэн уур) болж хувирдаг.

Улаан, цагаан фосфорын химийн шинж чанар нь ойролцоо боловч цагаан фосфор нь химийн хувьд илүү идэвхтэй байдаг. Тиймээс хоёулаа металлуудтай харилцан үйлчилж, фосфид үүсгэдэг.

Цагаан фосфор нь агаарт аяндаа асдаг бол улаан фосфор нь гал авалцах үед шатдаг. Аль ч тохиолдолд фосфорын (V) исэл үүсдэг бөгөөд энэ нь өтгөн цагаан утаа хэлбэрээр ялгардаг.

Фосфор нь устөрөгчтэй шууд урвалд ордоггүй; PH 3 фосфиныг шууд бусаар, жишээлбэл, фосфидээс авах боломжтой.

Фосфин бол тааламжгүй үнэртэй маш хортой хий юм. Агаарт амархан шатамхай. Фосфины энэ шинж чанар нь намаг хүслийн харагдах байдлыг тайлбарладаг.

Хүснэгт дэх фосфорын химийн шинж чанар

Фосфорын хэрэглээ

Фосфор бол хамгийн чухал биоген элемент бөгөөд үүний зэрэгцээ үйлдвэрлэлд маш өргөн хэрэглэгддэг. Улаан фосфорыг шүдэнз үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Энэ нь нарийн нунтагласан шил, цавууны хамт хайрцагны хажуугийн гадаргуу дээр хэрэглэнэ. Калийн хлорат, хүхэр агуулсан шүдэнзний толгойг үрэхэд гал асаах болно.

Магадгүй фосфорын анхны шинж чанар нь галын шатамхай чанар юм. Фосфорын шатамхай чанар нь маш өндөр бөгөөд аллотропийн өөрчлөлтөөс хамаардаг.

Химийн хамгийн идэвхтэй, хортой, шатамхай нь цагаан ("шар") фосфор байдаг тул үүнийг ихэвчлэн ашигладаг (шатаах бөмбөг гэх мэт).

Улаан фосфор нь үйлдвэрүүдийн үйлдвэрлэж, хэрэглэдэг гол өөрчлөлт юм. Энэ нь шүдэнз, тэсрэх бодис, шатаах найрлага, төрөл бүрийн түлш, түүнчлэн хэт даралттай тосолгооны материал үйлдвэрлэх, улайсдаг чийдэн үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Фосфор (фосфат хэлбэрээр) нь биогенийн гурван чухал элементийн нэг бөгөөд ATP-ийн нийлэгжилтэнд оролцдог. Үйлдвэрлэсэн фосфорын хүчлийн ихэнх хэсгийг фосфорын бордоо үйлдвэрлэхэд ашигладаг - суперфосфат, тунадас, аммофосфат гэх мэт.

Фосфатыг өргөн хэрэглэдэг:

• нарийн төвөгтэй бодис болгон (ус зөөлрүүлэгч),
• металл гадаргуугийн пассиваторуудын нэг хэсэг болгон (зэврэлтээс хамгаалах, жишээлбэл, majef найрлага гэж нэрлэгддэг).

Фосфатын хүчирхэг гурван хэмжээст полимер сүлжээ үүсгэх чадварыг фосфат ба алюминофосфатын холбогчийг бий болгоход ашигладаг.

Нүүрстөрөгч

Нүүрстөрөгч (C)- үечилсэн системийн VI бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн эхний элемент. Түүний атомууд гаднах түвшинд 4 электрон агуулдаг тул дөрвөн электроныг хүлээн авч исэлдэх төлөвийг олж авдаг. -4 , өөрөөр хэлбэл исэлдүүлэх шинж чанарыг харуулж, электронуудаа илүү электрон сөрөг элементүүдэд өгөх, өөрөөр хэлбэл исэлдэлтийн төлөвийг олж авахын зэрэгцээ багасгах шинж чанарыг харуулдаг. +4.

Нүүрстөрөгч бол энгийн бодис юм

Нүүрстөрөгч нь аллотропик өөрчлөлтийг үүсгэдэг алмаз ба бал чулуу. Алмаз бол тунгалаг талст бодис бөгөөд бүх байгалийн бодисуудаас хамгийн хатуу нь юм. Энэ нь хатуулгийн стандартын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд арван онооны системийн дагуу хамгийн өндөр оноо 10-аар үнэлэгддэг. Алмазын хатуулаг нь түүний атомын болор торны тусгай бүтэцтэй холбоотой юм. Үүний дотор нүүрстөрөгчийн атом бүр нь ердийн тетраэдрийн орой дээр байрладаг ижил атомуудаар хүрээлэгдсэн байдаг.

Алмазан талстууд нь ихэвчлэн өнгөгүй байдаг ч хөх, хөх, улаан, хар өнгөтэй байдаг. Тэд гэрлийн хугарал, цацруулагч өндөр шинж чанартай тул маш хүчтэй гялалздаг. Маш өндөр хатуулагтай тул тэдгээрийг өрөм, өрөм, нунтаглах хэрэгсэл, шил зүсэх зэрэгт ашигладаг.

Хамгийн том алмазын ордууд нь Өмнөд Африкт байдаг бөгөөд Орост Якутаас олборлодог.

Графит нь хар саарал өнгөтэй, тослог, металл гялалзсан талст бодис юм. Очир алмаазаас ялгаатай нь бал чулуу нь зөөлөн (цаасан дээр ул мөр үлдээдэг) бөгөөд тунгалаг бус бөгөөд дулаан, цахилгаан гүйдлийг сайн дамжуулдаг. Бал чулууны зөөлөн байдал нь түүний давхаргат бүтэцтэй холбоотой юм. Бал чулууны болор торонд нэг хавтгайд байрлах нүүрстөрөгчийн атомууд тогтмол зургаан өнцөгт хэлбэртэй нягт холбогддог. Давхаргын хоорондох холбоо сул байна. Тэр маш тэсвэртэй. Графитыг электрод, хатуу тосолгооны материал, цөмийн реакторын нейтрон зохицуулагч, харандааны утас үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Технологид өргөн хэрэглэгддэг бал чулуунаас өндөр температур, даралтын үед хиймэл алмаз үйлдвэрлэдэг.

Хөө тортог, нүүрс нь бал чулуутай төстэй бүтэцтэй. Модыг хуурай нэрэх замаар нүүрсийг гаргаж авдаг. Энэхүү нүүрс нь сүвэрхэг гадаргуутай тул хий, ууссан бодисыг шингээх гайхалтай чадвартай. Энэ шинж чанарыг шингээлт гэж нэрлэдэг. Нүүрсний сүвэрхэг чанар их байх тусам шингээлт нь илүү үр дүнтэй байдаг. Шингээх чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд нүүрсийг халуун усны уураар эмчилдэг. Ийм аргаар боловсруулсан нүүрстөрөгчийг идэвхжүүлсэн эсвэл идэвхтэй гэж нэрлэдэг. Эмийн санд хар карболен шахмал хэлбэрээр зарагддаг.

Нүүрстөрөгчийн химийн шинж чанар

Алмаз ба бал чулуу нь маш өндөр температурт хүчилтөрөгчтэй нийлдэг. Хөө тортог, нүүрс нь хүчилтөрөгчтэй илүү амархан харьцаж, дотор нь шатдаг. Гэхдээ ямар ч тохиолдолд ийм харилцан үйлчлэлийн үр дүн ижил байна - нүүрстөрөгчийн давхар исэл үүсдэг.

Халах үед нүүрстөрөгч нь металуудтай хамт үүсдэг карбидууд:

Хөнгөн цагаан карбид- цайвар шар тунгалаг талстууд. Кальцийн карбид CaC 2 нь саарал өнгийн хэсэг хэлбэрээр мэдэгддэг. Үүнийг ацетилен үйлдвэрлэхэд хийн гагнуурчид ашигладаг.

Ацетиленметалл хайчлах, гагнах, тусгай шатаагчаар хүчилтөрөгчөөр шатаахад ашигладаг.

Хэрэв та хөнгөн цагаан карбид дээр усаар үйлчилбэл өөр хий авах болно - метан CH 4:

Цахиур

Цахиур (Si) нь үелэх системийн IV бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн хоёр дахь элемент юм. Байгальд цахиур нь хүчилтөрөгчийн дараа хоёрдугаарт ордог химийн элемент юм. Дэлхийн царцдасын дөрөвний нэгээс илүү нь түүний нэгдлүүдээс бүрддэг. Хамгийн түгээмэл цахиурын нэгдэл бол түүний давхар исэл SiO 2 - цахиур юм. Байгальд энэ нь эрдэс кварц, чулуулаг болор, түүний алдартай ягаан хэлбэр болох аметист, түүнчлэн оникс, опал, хаш, халцедон, карнелиан зэрэг олон сортуудыг бүрдүүлдэг. Цахиурын давхар исэл нь бас түгээмэл бөгөөд кварцын элс юм. Хоёр дахь төрлийн байгалийн цахиурын нэгдлүүд нь силикатууд юм. Тэдгээрийн дотроос хамгийн түгээмэл нь aluminosilicates - боржин чулуу, төрөл бүрийн шавар, гялтгануур юм. Хөнгөн цагаан агуулаагүй силикат нь жишээлбэл, асбест юм. Цахиурын исэл нь ургамал, амьтны амьдралд зайлшгүй шаардлагатай. Энэ нь ургамлын иш, амьтны хамгаалалтын бүрхүүлд хүч чадал өгдөг. Цахиур нь хүний ​​ясыг гөлгөр, бат бөх болгодог. Цахиур нь доод амьд организмын нэг хэсэг болох диатом ба радиоляриан юм.

Цахиурын химийн шинж чанар

Цахиур нь хүчилтөрөгчөөр шатдаг, цахиурын давхар исэл эсвэл цахиурын (IV) исэл үүсгэх:

Металл бус тул халаахад металуудтай нийлж үүсдэг силицидүүд:

Цахиур нь ус эсвэл хүчилд амархан задарч, цахиурын хийн устөрөгчийн нэгдлийг ялгаруулдаг. силан:

4HCl + Mg 2 Si → SiH 4 + 2MgCl 2

Нүүрс устөрөгчөөс ялгаатай нь силан нь агаарт аяндаа гал авалцдаг шатаж цахиурын давхар исэл ба ус үүсгэдэг:

Силаны CH4 метантай харьцуулахад реактив идэвхжил нэмэгдсэн нь цахиур нь нүүрстөрөгчөөс том атомын хэмжээтэй байдаг тул Si-H химийн холбоо нь C-H бондоос сул байдагтай холбон тайлбарладаг.

Цахиур нь шүлтийн төвлөрсөн усан уусмалуудтай харилцан үйлчилдэг. силикат ба устөрөгч үүсгэх:

Цахиур гаргаж авдаг магни эсвэл нүүрстөрөгчийн давхар ислийг багасгах:

Цахиурын исэл (IV), эсвэл цахиурын давхар исэл, эсвэл CO 2 шиг цахиурын исэл SiO 2 нь хүчиллэг исэл юм. Гэсэн хэдий ч CO 2-оос ялгаатай нь молекул биш, харин атомын болор тортой. Тиймээс SiO 2 нь хатуу, галд тэсвэртэй бодис юм. Энэ нь фторын хүчилээс бусад ус, хүчилд уусдаггүй, харин өндөр температурт шүлттэй урвалд орж цахиурын хүчлийн давс үүсгэдэг. силикатууд:

Цахиурын давхар ислийг металлын исэл эсвэл карбонатуудтай холих замаар силикатуудыг гаргаж авч болно.

Натри, калийн силикатуудыг уусдаг шил гэж нэрлэдэг. Тэдний усан уусмал нь сайн мэддэг силикат цавуу юм. Силикатын уусмалаас илүү хүчтэй хүчлүүдийн нөлөөгөөр давсны, хүхрийн, цууны, тэр ч байтугай нүүрстөрөгчийн - цахиурын хүчил H үүсгэдэг 2 SiO 3 :

Тиймээс, Х 2 SiO 3 - маш сул хүчил. Энэ нь усанд уусдаггүй бөгөөд урвалын хольцоос желатин тунадас хэлбэрээр унаж, заримдаа уусмалын бүх эзэлхүүнийг нягт дүүргэж, вазелин эсвэл вазелинтай төстэй хагас хатуу масс болгон хувиргадаг. Энэ массыг хатаах үед өндөр сүвэрхэг бодис үүсдэг - цахиурлаг гель нь шингээгч болгон өргөн хэрэглэгддэг - бусад бодисыг шингээгч.

Шалгалт өгөх лавлах материал:

Үелэх хүснэгт

Уусах чадварын хүснэгт

Төмөр бус- металлын шинж чанаргүй энгийн биеийг үүсгэдэг химийн элементүүд. Төмөр бус материалын чанарын шинж чанар нь цахилгаан сөрөг чанар юм.

Цахилгаан сөрөг чанар― Энэ бол химийн холбоог туйлшруулах, нийтлэг электрон хосуудыг татах чадвар юм.

22 элементийг металл бус гэж ангилдаг.

1-р үе

3-р үе

4-р үе

5-р үе

6-р үе

Хүснэгтээс харахад металл бус элементүүд нь үелэх системийн баруун дээд хэсэгт голчлон байрладаг.

Металл бус атомын бүтэц

Металл бусуудын нэг онцлог шинж чанар нь тэдгээрийн атомын гаднах энергийн түвшинд илүү олон электрон (металлуудтай харьцуулахад) байдаг. Энэ нь тэдний нэмэлт электронуудыг хавсаргах, металлаас илүү өндөр исэлдэлтийн идэвхийг харуулах чадварыг тодорхойлдог. Ялангуяа хүчтэй исэлдүүлэх шинж чанар, өөрөөр хэлбэл электрон нэмэх чадварыг VI-VII бүлгийн 2, 3-р үе шатанд байрлах металл бус металлууд харуулдаг. Хэрэв бид фтор, хлор болон бусад галогенийн атом дахь тойрог зам дахь электронуудын байршлыг харьцуулж үзвэл тэдгээрийн өвөрмөц шинж чанарыг шүүж болно. Фторын атом нь чөлөөт орбиталгүй. Иймд фторын атомууд зөвхөн I-г харуулах боломжтой ба исэлдэлтийн төлөв нь 1. Хамгийн хүчтэй исэлдүүлэгч бодис нь фтор. Бусад галогенийн атомуудад, жишээлбэл хлорын атомд ижил энергийн түвшинд чөлөөт d-орбиталууд байдаг. Үүний ачаар электрон хосолж гурван янзаар явагдана. Эхний тохиолдолд хлор нь +3-ийн исэлдэлтийн төлөвийг үзүүлж, хлорт хүчил HClO2 үүсгэдэг бөгөөд энэ нь давстай тохирдог - жишээлбэл, калийн хлорит KClO2. Хоёр дахь тохиолдолд хлор нь хлор нь +5 байх нэгдэл үүсгэж болно. Ийм нэгдлүүдэд HClO3 ба ee, жишээ нь калийн хлорат KClO3 (Бертолетова) орно. Гурав дахь тохиолдолд хлор нь +7 исэлдэлтийн төлөвийг харуулдаг, жишээлбэл, перхлорт хүчил HClO4 ба түүний давс, перхлорат (калийн перхлорат KClO4) -д.

Металл бус молекулуудын бүтэц. Металл бус бодисын физик шинж чанар

Өрөөний температурт хийн төлөвт:

· устөрөгч - H2;

· азот - N2;

· хүчилтөрөгч - O2;

фтор - F2;

· радон - Rn).

Шингэн дотор - бром - Br.

Хатуу хэлбэрээр:

бор - B;

· нүүрстөрөгч - C;

· цахиур - Si;

· фосфор - P;

· селен - Se;

теллур - Те;

Энэ нь металл бус ба өнгөт илүү баялаг: улаан нь фосфор, бор нь бром, шар нь хүхэр, шар-ногоон нь хлор, ягаан нь иодын уур гэх мэт.

Хамгийн ердийн металл бус нь молекулын бүтэцтэй байдаг бол бага ердийнх нь молекул бус бүтэцтэй байдаг. Энэ нь тэдний шинж чанарын ялгааг тайлбарлаж байна.

Энгийн бодисын найрлага, шинж чанар - металл бус

Төмөр бус бодисууд нь нэг атомт ба хоёр атомт молекулуудыг үүсгэдэг. TO монотомМеталл бус бодисууд нь хамгийн идэвхтэй бодисуудтай ч бараг урвалд ордоггүй инерт хий орно. нь үелэх системийн VIII бүлэгт байрладаг бөгөөд харгалзах энгийн бодисын химийн томъёо нь дараах байдалтай байна: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.

Зарим металл бус бодисууд үүсдэг хоёр атомтмолекулууд. Эдгээр нь H2, F2, Cl2, Br2, Cl2 (Үелэх системийн VII бүлгийн элементүүд), түүнчлэн хүчилтөрөгч O2, азот N2 юм. -аас гурвалсан атоммолекулууд нь озоны хий (O3) -аас бүрдэнэ. Хатуу төлөвт байгаа металл бус бодисын хувьд химийн томъёо үүсгэх нь нэлээд хэцүү байдаг. Бал чулуунд агуулагдах нүүрстөрөгчийн атомууд хоорондоо янз бүрийн аргаар холбогддог. Өгөгдсөн бүтцэд нэг молекулыг тусгаарлахад хэцүү байдаг. Металлын нэгэн адил ийм бодисын химийн томъёог бичихдээ ийм бодисууд зөвхөн атомуудаас бүрддэг гэсэн таамаглалыг нэвтрүүлдэг. , энэ тохиолдолд индексгүйгээр бичигдсэн: C, Si, S гэх мэт. Хүчилтөрөгч зэрэг энгийн бодисууд нь ижил чанарын найрлагатай (хоёулаа ижил элементээс бүрддэг - хүчилтөрөгч), гэхдээ молекул дахь атомын тоогоор ялгаатай. , өөр өөр шинж чанартай. Тиймээс хүчилтөрөгч нь ямар ч үнэргүй байдаг бол озон нь аадар борооны үед үнэртдэг хурц үнэртэй байдаг. Чанарын хувьд ижил боловч өөр өөр бүтэцтэй хатуу бус металл, бал чулуу, алмазын шинж чанар нь эрс ялгаатай (бал чулуу нь хэврэг, хатуу). Иймд тухайн бодисын шинж чанарыг зөвхөн чанарын найрлагаар нь тодорхойлохоос гадна тухайн бодисын молекулд хэдэн атом агуулагдаж, тэдгээр нь хоорондоо хэрхэн холбогдож байгаагаар тодорхойлогддог. энгийн биетүүд нь хатуу хийн төлөвт байдаг (бромоос бусад - шингэн). Тэд металд байдаг физик шинж чанартай байдаггүй. Хатуу металл бус металлын ердийн гялбаа байдаггүй, тэдгээр нь ихэвчлэн хэврэг, дулааныг муу дамжуулдаг (бал чулуунаас бусад). Кристал бор B (талст цахиур гэх мэт) нь маш өндөр хайлах цэг (2075 ° C), өндөр хатуулагтай байдаг. Температур нэмэгдэхийн хэрээр борын цахилгаан дамжуулах чанар ихээхэн нэмэгддэг бөгөөд энэ нь түүнийг хагас дамжуулагч технологид өргөнөөр ашиглах боломжийг олгодог. Ган, хөнгөн цагаан, зэс, никель гэх мэт хайлшуудад бор нэмснээр механик шинж чанар нь сайжирдаг. Боридууд (тодорхой металлуудтай нэгдлүүд, жишээ нь титан: TiB, TiB2) тийрэлтэт хөдөлгүүрийн эд анги, хийн турбины ир үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай. 1-р схемээс харахад нүүрстөрөгч - C, цахиур - Si, - B нь ижил төстэй бүтэцтэй бөгөөд зарим нийтлэг шинж чанартай байдаг. Энгийн бодисын хувьд тэдгээр нь талст ба аморф гэсэн хоёр хэлбэрээр байдаг. Эдгээр элементүүдийн талст хэлбэрүүд нь маш хатуу, хайлах цэг өндөртэй байдаг. Кристал нь хагас дамжуулагч шинж чанартай байдаг. Эдгээр бүх элементүүд нь металлуудтай нэгдэл үүсгэдэг - , ба (CaC2, Al4C3, Fe3C, Mg2Si, TiB, TiB2). Тэдгээрийн зарим нь илүү хатуулагтай байдаг, жишээлбэл Fe3C, TiB. ацетилен үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Металл бус бодисын химийн шинж чанар

Харьцангуй электрон сөрөг байдлын тоон утгын дагуу исэлдүүлэгч металл бусууд дараах дарааллаар нэмэгддэг: Si, B, H, P, C, S, I, N, Cl, O, F.

Исэлдүүлэгч бодис болох металл бус

Металл бус бодисын исэлдүүлэх шинж чанар нь харилцан үйлчлэлийн явцад илэрдэг.

· металлуудтай: 2Na + Cl2 = 2NaCl;

· устөрөгчтэй: H2 + F2 = 2HF;

· цахилгаан сөрөг чанар багатай металл бус металлуудтай: 2P + 5S = P2S5;

· зарим нарийн төвөгтэй бодисуудтай: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O,

2FeCl2 + Cl2 = 2 FeCl3.

Бууруулах бодис болгон металл бус

1. Бүх металл бус (фтороос бусад) нь хүчилтөрөгчтэй харьцахдаа багасгах шинж чанартай байдаг.

S + O2 = SO2, 2H2 + O2 = 2H2O.

Хүчилтөрөгч нь фтортой хослуулан исэлдэлтийн эерэг төлөвийг харуулж чадна, өөрөөр хэлбэл, бууруулагч бодис байж болно. Бусад бүх металл бусууд нь багасгах шинж чанартай байдаг. Жишээлбэл, хлор нь хүчилтөрөгчтэй шууд нийлдэггүй, харин шууд бусаар түүний исэл (Cl2O, ClO2, Cl2O2) авах боломжтой бөгөөд хлор нь эерэг исэлдэлтийн төлөвийг харуулдаг. Өндөр температурт азот нь хүчилтөрөгчтэй шууд нэгдэж, багасгах шинж чанартай байдаг. Хүхэр нь хүчилтөрөгчтэй илүү амархан урвалд ордог.

2. Олон төрлийн металл бус бодисууд нийлмэл бодисуудтай харилцан үйлчлэхэд багасгах шинж чанартай байдаг.

ZnO + C = Zn + CO, S + 6HNO3 конц = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O.

3. Металл бус нь исэлдүүлэгч ба ангижруулагч хоёулаа байх урвалууд байдаг.

Cl2 + H2O = HCl + HClO.

4. Фтор бол бууруулагч шинж чанаргүй, өөрөөр хэлбэл химийн урвалд электрон өгөх чадваргүй хамгийн ердийн металл бус бодис юм.

Металл бус нэгдлүүд

Төмөр бус бодисууд нь өөр өөр молекулын холбоо бүхий нэгдлүүдийг үүсгэж болно.

Металл бус нэгдлүүдийн төрлүүд

Химийн элементүүдийн үечилсэн системийн бүлгүүдийн дагуу устөрөгчийн нэгдлүүдийн ерөнхий томъёог хүснэгтэд үзүүлэв.

Нийт халькоген.

Элементүүдийн үелэх системийн зургаа дахь бүлгийн үндсэн дэд бүлэгт. И.Менделеев нь хүчилтөрөгч (O), хүхэр (S), селен (Se), (Te) ба (Po) элементүүдийг агуулдаг. Эдгээр элементүүдийг хамтад нь халькоген гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь "хүдэр үүсгэгч" гэсэн утгатай.

Халькогений дэд бүлэгт атомын цэнэг нэмэгдэхийн хэрээр элементүүдийн шинж чанар нь байгалийн жамаар өөрчлөгддөг: металл бус шинж чанар нь буурч, металлын шинж чанар нь нэмэгддэг. Тиймээс - ердийн металл бус, полони - металл (цацраг идэвхт).

Саарал селен

Фотоэлел ба цахилгаан гүйдлийн шулуутгагч үйлдвэрлэл

Хагас дамжуулагч технологид

Халькогений биологийн үүрэг

Хүхэр нь ургамал, амьтан, хүний ​​амьдралд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Амьтны организмд хүхэр нь бараг бүх уураг, хүхэр агуулсан уураг, уураг, түүнчлэн В1 витамин, инсулин гормоны нэг хэсэг юм. Хүхрийн дутагдлаас болж хонины ноосны өсөлт удааширч, шувуунд өд муутай байдаг.

Хүхэр хамгийн их хэрэглэдэг ургамал бол байцаа, шанцайны ургамал, бууцай юм. Вандуй болон буурцагны буурцаг, улаан лууван, манжин, сонгино, тунхууны хулуу, өргөст хэмх зэрэг нь хүхэрээр баялаг; Манжин нь мөн хүхрийн агууламж муутай байдаг.

Химийн шинж чанарын хувьд селен, теллур нь хүхэртэй маш төстэй боловч физиологийн шинж чанарын хувьд түүний антагонистууд юм. Биеийн хэвийн үйл ажиллагаанд маш бага хэмжээний селен шаардлагатай байдаг. Селен нь зүрх судасны систем, цусны улаан эсэд эерэг нөлөө үзүүлж, биеийн дархлааны шинж чанарыг сайжруулдаг. Селенийн хэмжээ ихсэх нь амьтдад өвчин үүсгэдэг бөгөөд энэ нь туранхай, нойрмоглох хэлбэрээр илэрдэг. Бие дэх селенийн дутагдал нь зүрх, амьсгалын замын эрхтнүүдийн үйл ажиллагааг тасалдуулж, бие хавагнах, тэр ч байтугай үүсч болно. Селен нь амьтдад ихээхэн нөлөө үзүүлдэг. Тухайлбал, харааны өндөр мэдрэмжтэй бугын нүдний торлог бүрхэвч нь биеийн бусад хэсгүүдээс 100 дахин их селен агуулдаг. Ургамлын ертөнцөд бүх ургамал их хэмжээний селен агуулдаг. Ургамал нь ялангуяа их хэмжээгээр хуримтлагддаг.

Теллурын ургамал, амьтан, хүний ​​физиологийн үүргийг селенээс бага судалсан. Теллур нь селентэй харьцуулахад хор багатай байдаг тул бие дэх теллурын нэгдлүүд нь элементийн теллур болж хувирдаг бөгөөд энэ нь эргээд органик бодисуудтай нийлдэг.

Азотын дэд бүлгийн элементүүдийн ерөнхий шинж чанар

Тав дахь бүлгийн үндсэн дэд бүлэгт азот (N), фосфор (P), хүнцэл (As), сурьма (Sb) ба (Bi) орно.

Азотоос висмут хүртэлх дэд бүлгийн дээрээс доошоо металл бус шинж чанар буурч, харин металлын шинж чанар, атомын радиус нэмэгддэг. Азот, фосфор, хүнцэл нь металл биш боловч металд хамаардаг.

Азотын дэд бүлэг

Өдөр тутмын амьдралд хүн олон бодистой харьцдаг. Бүх элементүүдийг физик, химийн шинж чанараар нь ангилж болно. Өгүүлэлд бид металууд нь металл бусаас юугаараа ялгаатай, тэдгээрийн шинж чанар, ойлголтыг авч үзэх болно.

Металлын тодорхойлолт ба түүний шинж чанар

Бид өдөр бүр металлтай харьцдаг бөгөөд энэ нь үндэслэлгүй юм. Тогтмол системийн ихэнх элементүүд нь тэдгээр юм. Тэд бүгд өөрийн гэсэн шинж чанар, шинж чанартай байдаг.

Дүрмээр бол металууд нь дулаан, цахилгааныг сайн дамжуулдаг элементүүд юм. Металууд нь маш уян хатан байдаг бөгөөд энэ нь хуурамчаар хэлбэрээ өөрчлөх боломжийг олгодог бөгөөд тэдгээр нь хатуулаг өндөр коэффициенттэй байдаг. Энэ элементийн өвөрмөц шинж чанар нь метал гэж нэрлэгддэг гялбаа юм. Металлын шинж чанарыг хоёр үндсэн хэсэгт хуваадаг, тухайлбал:

• Физик шинж чанар.
• Химийн шинж чанар.

Металл нь физик шинж чанараараа металаас юугаараа ялгаатай вэ? Физик шинж чанарууд нь:

• Өнгө. Металууд нь дүрмээр бол гэрлийг нэвтрүүлэхгүй нягт бүтэцтэй байдаг. Мөн тэдгээрийн өнгө нь түүний гадаргуугаас гэрлийн тусгалаар тодорхойлогддог. Тиймээс ихэнх тохиолдолд металууд нь сааралаас мөнгө хүртэл өнгөтэй байдаг. Гэхдээ улаан өнгөтэй зэс, шар өнгөтэй алт гэх мэт үл хамаарах зүйлүүд байдаг.
• Хэлбэр, хатуулаг, нягтралын төлөв байдал. Металл нь өөрөө хатуу бөөгнөрөлтэй боловч өндөр температурт шингэн болж хувирах чадвартай. Тиймээс металлууд 40-3400 градусын температурт хайлдаг. Гэхдээ нэгтгэх гол төлөв нь шингэн байдаг металлууд байдаг. Эдгээр элементүүдэд мөнгөн ус орно.
• Цахилгаан дамжуулах чанар. Онцлог шинж чанар нь бодисын температур нэмэгдэх тусам буурдаг.
• Дулаан дамжуулалт ба буцлах/хайлах цэг.

Металл нь химийн шинж чанараараа металаас юугаараа ялгаатай вэ? Энэ бүлэгт дараахь зүйлс орно.

Металууд бие биенээсээ юугаараа ялгаатай вэ?

Металл нь металаас юугаараа ялгаатай болохыг олон хүн мэддэггүй. Тэдний ялгааг дараахь байдлаар ангилж болно.

• Металл нь алт, зэс зэрэг бие биенээсээ ялгаатай.
• Металл нь өөр өөр температурт хайлдаг. Цагаан тугалга, хар тугалга зэрэг зарим металлыг гэртээ хайлуулж болох боловч зарим нь илүү өндөр температур шаарддаг.
• Металлыг хүнд ба хөнгөн гэсэн хоёр бүлэгт хуваадаг. Хүнд металлууд нь нягтрал нь 5 г/см3, хөнгөн металлууд нь 5 г/см3-аас бага нягттай байдаг. Хөнгөн металлууд нь 0.2 г/см3 нягттай литийг агуулдаг бөгөөд хамгийн хүнд металлын газар нь осми ба иридиумтай байдаг. Тэдний нягт нь 22.6 г/см3 байна.
• Металууд нь уян хатан чанар, цахилгаан дамжуулах чанараараа бие биенээсээ ялгаатай байдаг. Тэдний зарим нь маш уян хатан байдаг. Жишээлбэл, ердөө 1 грамм алтнаас та 3.5 километрийн нимгэн утас хийж болно. Энэ нь уян хатан байх болно, эвдэрч гэмтэхгүй. Уян хатан чанар багатай металлаар үүнийг давтах боломжгүй болно.
• Түүнчлэн зарим металлууд гүйдлийг бусдаас илүү сайн дамжуулдаг. Хамгийн цахилгаан дамжуулагч металл бол зэс, мөнгө, хөнгөн цагаан юм. Тэдгээрийг ихэвчлэн дамжуулагч элемент болгон ашигладаг.

Металл бус металлаас юугаараа ялгаатай вэ?

Металл бус шинж чанаруудыг ихэвчлэн металл бус элементүүд гэж нэрлэдэг. Металл нь металл бусаас юугаараа ялгаатай вэ? Илүү дэлгэрэнгүй харцгаая:

Мод бол ургамлын гаралтай материал юм. Металл нь байгалийн химийн нэгдлүүдийн үр дүн юм. Мод ба металл хоёрын ялгаа нь юу вэ?

Хагас дамжуулагч нь зарим металл шинж чанартай металл бус металл юм. Металл ба хагас дамжуулагч нь хоёулаа гүйдэл дамжуулах чадвартай тул ижил төстэй байдаг.

Гэхдээ хагас дамжуулагч нь нэг онцлог шинж чанартай бөгөөд тэдгээрийн цахилгаан дамжуулах чанар нь гадны хүчин зүйлээс хамааран хэд хэдэн удаа нэмэгдэх боломжтой байдаг. Тиймээс хагас дамжуулагч нь температур нэмэгдэх тусам гүйдлийг илүү сайн дамжуулдаг. Металлын хувьд цахилгаан дамжуулах чанар нь температур нэмэгдэх тусам буурдаг. Цахилгаан дамжуулах чанарт гадны хольц байгаа нь бас нөлөөлж болно. Тиймээс метал дахь хольц нь цахилгаан дамжуулах чанарыг бууруулж, хагас дамжуулагчийн хувьд нэмэгддэг.

Хагас дамжуулагч нь металаас ялгаатай нь эерэг ба сөрөг цахилгаан дамжуулалттай байж болно. Хагас дамжуулагчид өөрсдөө гүйдэл дамжуулах чадвараараа метал ба гүйдэл огт дамжуулдаггүй элементүүдийн хооронд байрладаг.

Металл ба гангийн ялгаа

Баримт нь металууд нь металл шинж чанартай бүхэл бүтэн бүлэг элементүүд юм. Энэ бүлэгт мөн төмөр орно. Ган бол металлын бүлэгт хамаарах элементүүдтэй төмрийн хайлшаас өөр зүйл биш юм.

Ихэнхдээ төмрөөс гадна ган нь молибден, хром, ванади зэрэг үечилсэн хүснэгтийн элементүүдийг агуулдаг. Ган нь мөн нүүрстөрөгч агуулдаг. Энэ нь төмрийн бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхэд ашиглагддаг.

Тиймээс хайлш дахь нүүрстөрөгчийн хэмжээг өөрчилснөөр маш бат бөх материалыг олж авах боломжтой. Гэхдээ ган хүчтэй байх тусмаа хэврэг болдог. Тиймээс удаан үргэлжилсэн динамик ачааллын үед ган амархан эвдэрдэг. Түүнд бусад хольц нэмэх нь аливаа нөлөөлөлд тэсвэртэй болоход тусалдаг.

Тиймээс энэ нийтлэлд металууд нь метал ба металл бусаас юугаараа ялгаатай болохыг судалсан. Бүх элементүүдийн шинж чанарыг химийн болон физик шинж чанарын хувьд харьцуулж болно. Өдөр бүр хүн ийм элементүүдийг хэрэглэж, амьдралын чанарыг сайжруулахын тулд шинэ бодисыг бий болгодог.