НЕМЕТА́ЛЛЫ

НЕМЕТА́ЛЛЫ, хи­мич. эле­мен­ты, ко­то­рые об­ра­зу­ют про­стые ве­ще­ст­ва, не про­яв­ляю­щие ме­тал­лич. свойств. Ус­лов­но к Н. от­но­сят­ся 22 эле­мен­та. Из них при ком­нат­ной темп-ре в га­зо­об­раз­ном со­стоя­нии на­хо­дят­ся во­до­род, азот, ки­сло­род, фтор, хлор, ге­лий, не­он, ар­гон, крип­тон, ксе­нон, ра­дон, в жид­ком – бром, в твёр­дом – бор, уг­ле­род, крем­ний, фос­фор, се­ра, мышь­як, се­лен, тел­лур, иод, ас­тат. Не­смот­ря на то, что боль­шин­ст­во хи­мич. эле­мен­тов – это ме­тал­лы, в со­ста­ве зем­ной ко­ры, ат­мо­сфе­ры и океа­на, рас­тит. и жи­вот­ных тка­ней пре­об­ла­да­ют Н. В при­ро­де Н. мо­гут встре­чать­ся в ви­де про­стых ве­ществ (напр., во­до­род, ки­сло­род, азот, се­ра) или в хи­ми­че­ски свя­зан­ном ви­де (в со­ста­ве во­ды, си­ли­катов, фос­фа­тов, уг­ле­во­до­ро­дов, био­по­ли­ме­ров и пр.).

Для ато­мов Н. ха­рак­тер­ны бóльшие ра­диу­сы и бо­лее вы­со­кие зна­че­ния энер­гии ио­ни­за­ции, чем для ато­мов ме­тал­лов; ато­мы бла­го­род­ных га­зов име­ют макс. зна­че­ния энер­гии ио­ни­за­ции, ус­той­чи­вую внеш­нюю элек­трон­ную обо­лоч­ку и по­это­му хи­ми­че­ски не­ак­тив­ны. Н. со­от­вет­ст­ву­ет бо­лее вы­со­кая (по срав­не­нию с ме­тал­ла­ми) за­пол­нен­ность внеш­не­го элек­трон­но­го уров­ня ато­ма и, как след­ст­вие, бо­лее вы­со­кие зна­че­ния элек­тро­от­ри­ца­тель­но­сти; са­мы­ми элек­тро­отри­ца­тель­ны­ми Н. яв­ля­ют­ся га­ло­ге­ны, их элек­тро­от­ри­ца­тель­ность убы­ва­ет от фто­ра до ас­та­та.

По строе­нию ато­ма сре­ди Н. мож­но вы­де­лить $s$-эле­мен­ты (эле­мен­ты 1-го перио­да пе­рио­дич. сис­те­мы: $\ce{H, He}$) и $p$-эле­мен­ты (эле­мен­ты 2–6-го пе­рио­дов, рас­по­ло­жен­ные пра­вее диа­го­на­ли $\ce{Al–Ge–Sb–Po}$ в длин­ной фор­ме пе­рио­дич. сис­те­мы и об­ла­даю­щие макс. зна­че­ния­ми элек­тро­от­ри­ца­тель­но­сти в со­от­вет­ст­вую­щих пе­рио­дах). Про­стые ве­ще­ст­ва эле­мен­тов-Н. при взаи­мо­дей­ст­вии с ме­тал­ла­ми яв­ля­ют­ся ак­цеп­то­ра­ми элек­тро­нов (окис­ли­те­ля­ми) и об­ра­зу­ют хи­мич. со­еди­не­ния, в ко­то­рых Н. про­яв­ля­ют от­ри­ца­тель­ные сте­пе­ни окис­ле­ния. Ис­клю­че­ние со­став­ля­ют бла­го­род­ные га­зы: они не об­ра­зу­ют со­еди­не­ний с ме­тал­ла­ми. Важ­ная ха­рак­те­ри­сти­ка Н. – их спо­соб­ность об­ра­зо­вы­вать ки­слот­ные ок­си­ды и гид­ро­кси­ды; как пра­ви­ло, чем вы­ше сте­пень окис­ле­ния Н. в его со­еди­не­нии с ки­сло­ро­дом, тем силь­нее со­от­вет­ст­вую­щая ему ки­сло­та (напр., $\ce{HNO3}$ силь­нее, чем $\ce{HNO2, H2SO4}$силь­нее $\ce{H2SO3}$). С во­до­ро­дом Н. об­ра­зу­ют ле­ту­чие со­еди­не­ния ($\ce{HCl, H2S, PH3, CH4}$ и др.).

Обыч­но Н. в твёр­дом со­стоя­нии – хруп­кие ве­ще­ст­ва, с ма­то­вой по­верх­ностью, для ко­то­рых ха­рак­тер­ны бо­лее низ­кие тем­пе­ра­ту­ры ки­пе­ния и плав­ле­ния, плот­ность, те­п­ло- и элек­тро­про­вод­ность, чем для ме­тал­лов. Не­ко­то­рые эле­мен­ты-Н. (уг­ле­род, ки­сло­род, се­ра, фос­фор и др.) мо­гут об­ра­зо­вы­вать неск. про­стых ве­ществ (ал­ло­троп­ных мо­ди­фи­ка­ций). Про­стые ве­ще­ст­ва эле­мен­тов-Н. мо­гут иметь мо­ле­ку­ляр­ную ре­шёт­ку ($\ce{N2, Cl2, S8}$) и яв­ля­ют­ся ди­элек­три­ка­ми. Элек­трич. свой­ст­ва про­стых ве­ществ с трёх­мер­ной кар­кас­ной сис­те­мой ко­ва­лент­ных свя­зей из­ме­ня­ют­ся в ши­ро­ких пре­де­лах: от ди­элек­три­ков ($\ce{C}$ в фор­ме ал­ма­за) до по­лу­про­вод­ни­ков ($\ce{Si}$) с разл. ве­ли­чи­ной за­пре­щён­ной зо­ны.

Под­роб­нее о свой­ст­вах, ме­то­дах по­лу­че­ния и об­лас­тях при­ме­не­ния Н. мож­но про­чи­тать в стать­ях, по­свя­щён­ных отд. Н. или их груп­пам.