НЕМЕТА́ЛЛЫ
-
Рубрика: Химия
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
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.