0d2201bf280e4b4d8899e60c90037b98

1. Неметаллы Аллотропия

2.

Задания из ЕГЭ.
1. Оксид хрома (III) может реагировать с:
1)углеродом и оксидом кальция
2)углеродом и водой
3)водой и оксидом серы(VI)
4)гидроксидом калия и водой
2. Как правило, хорошо растворимы все соли:
1)Кальция 2)магния 3)азотной кислоты 4)фосфорной кислоты
3. Наибольшую химическую активность имеет
1)сера
2)хлор
3)бром 4)йод
4. Специфическим свойством серной кислоты является
1)взаимодействие с цинком в разбавленной кислоте
2)обезвоживающее действие на многие вещества
3)каталитическая активность в реакциях гидролиза
4) взаимодействие со щелочами.
5. Углекислый газ не выделяется при прокаливании
1)Малахита 2)мрамора 3)аммиачной селитры 4)карбоната аммония

3. Особенности атомного строения неметаллов

Небольшой атомный радиус
На внешнем уровне 4-8 электронов
Располагаются только в главных подгруппах
Характерно высокое значение ЭО

4. Электроотрицательность

5. Химическая связь

В простых веществах атомы неметаллов связаны ковалентной
неполярной связью. Благодаря этому формируется более устойчивая
электронная система, чем у изолированных атомов. При этом
образуются одинарные (например, в молекулах водорода H2,
галогенов F2, Br2, I2), двойные (например, в молекулах кислорода O2),
тройные (например, в молекулах N2) ковалентные связи.
H H
O O
N N
одинарные
двойные
тройные

6.

Агрегатное состояние
Газы
Жидкие
Твердые
Не, N2, Н2,
Cl2, O2, O3
Br2
I2, P4, C,
Si, B, S8

7. Цвет неметаллов

БЕЛЫЙ
ФОСФОР
ЧЕРНЫЙ
ФОСФОР
ГРАФИТ
ЖЕЛТО-ЗЕЛЕНЫЙ
ХЛОР

8. Цвет неметаллов

КРАСНЫЙ
ЖЕЛТЫЙ
ФИОЛЕТОВЫЙ
ФОСФОР
СЕРА
ЙОД
БЕСЦВЕТНЫЙ
УГЛЕРОД

9. Температура плавления

3 8000 С – у графита
- 2100 С - азота

10. Типы кристаллических решеток

Молекулярная
решетка
Атомная решетка
Частицы в
узлах
решетки
Молекулы
Атомы
Связь
между
частицами
Слабые межмолекулярные
взаимодействия
Прочная ковалентная
связь
Примеры
Физические
свойства
Кислород
Фосфор
Йод
Азот
Сера
Малая прочность
Низкие температуры
кипения и плавления
Высокая летучесть
Углерод (алмаз)
Кремний
Бор
Высокие температуры
кипения и плавления

11. Аллотропия

Среди неметаллов распространено явление
аллотропии. Один элемент может образовывать
несколько простых веществ.
Причины аллотропии:
Разные типы кристаллических решеток (белый
фосфор Р4 – молекулярная, красный фосфор Р –
атомная).
Разная структура кристаллической решетки (алмаз –
тетраэдрическая, графит – слоистая).
Разный состав молекул аллотропных модификаций
(О2 и О3).

12. Аллотропия

Разное типы кристаллических решеток
Р - фосфор
Красный фосфор - атомная
Белый фосфор - молекулярная

13. Аллотропия

Разная структура кристаллических решеток
С - углерод
Тетраэдр
Слоистая

14. Аллотропия

Разный состав молекул
О - кислород
Кислород
Озон

15. Сера

Физические
свойства:
Сера- твердое
кристаллическое
вещество желтого
цвета.
В воде
нерастворима,
водой не
смачивается (на
поверхности воды
плавает «флотация»), t°кип =
445°С

16.

Ромбическая
(a - сера) - S8
t°пл. = 113°C; ρ = 2,07 г/см3. Наиболее
устойчивая модификация.
Моноклинная
(b - сера) - S8
темно-желтые иглы,
t°пл. =
119°C; ρ = 1,96
г/см3.
Устойчивая при
температуре более 96°С; при обычных
условиях превращается в ромбическую.
Пластическая
Sn
коричневая резиноподобная
(аморфная) масса. Неустойчива,
при затвердевании превращается в
ромбическую.

17. Фосфор

Элементарный фосфор в обычных условиях представляет собой
несколько устойчивых аллотропических модификаций; вопрос аллотропии
фосфора сложен и до конца не решён. Обычно выделяют четыре
модификации
простого
вещества
—
белый,
красный,
чёрный
и
металлический фосфор. Иногда их ещё называют главными аллотропными
модификациями, подразумевая при этом, что все остальные являются
разновидностью указанных четырёх. В обычных условиях существует
только
три
аллотропических
модификации
фосфора,
а
в
условиях
сверхвысоких давлений — также металлическая форма. Все модификации
различаются по цвету, плотности и другим физическим характеристикам;
заметна тенденция к резкому убыванию химической активности при
переходе
от
белого
металлических свойств.
к
металлическому
фосфору
и
нарастанию

18.

Белый, красный, чёрный и
металлический фосфор

19. Биологическая роль соединений фосфора

Фосфор присутствует в живых клетках в виде
орто- и пирофосфорной кислот, входит в состав
нуклеотидов, нуклеиновых кислот,
фосфопротеидов, фосфолипидов, коферментов,
ферментов. Кости человека состоят из
гидроксилапатита 3Са3(РО4)3·Ca(OH)2. В состав
зубной эмали входит фторапатит. Основную
роль в превращениях соединений фосфора в
организме человека и животных играет печень.
Обмен фосфорных соединений регулируется
гормонами и витамином D. Суточная
потребность человека в фосфоре 800—1500 мг.
При недостатке фосфора в организме
развиваются различные заболевания костей.

20. Белый фосфор

представляет собой белое
вещество (из-за примесей может иметь
желтоватый оттенок). По внешнему виду он
очень похож на очищенный воск или парафин,
легко режется ножом и деформируется от
небольших усилий.
Белый фосфор имеет молекулярное строение;
формула P4.
Химически белый фосфор чрезвычайно активен,
медленно окисляется кислородом воздуха уже
при комнатной температуре и светится
(бледно-зелёное свечение) ; ядовит.
Открыт гамбургским алхимиком Хеннигом
Брандом в 1669 году

21. Красный фосфор

имеет формулу Рn и представляет
собой полимер со сложной структурой.
Имеет
оттенки
от
пурпурно-красного
до
фиолетового, а в литом состоянии - тёмнофиолетовый
с
медным
оттенком,
имеет
металлический блеск.
Химическая
активность
красного
фосфора
значительно ниже, чем у белого; ему присуща
исключительно малая растворимость.
Ядовитость его в тысячи раз меньше, чем у белого.
Получен в 1847 году в Швеции австрийским
химиком А. Шрёттером

22. Чёрный фосфор

представляет собой чёрное
вещество с металлическим блеском, жирное
на ощупь и весьма похожее на графит, и с
полностью отсутствующей растворимостью в
воде или органических растворителях.
Проводит электрический ток и имеет свойства
полупроводника.
Впервые чёрный фосфор был получен в 1914
году американским физиком
П. У. Бриджменом

23. Металлический фосфор

При 8,3·1010 Па чёрный фосфор переходит
в новую, ещё более плотную и инертную
металлическую фазу с плотностью 3,56
г/см³, а при дальнейшем повышении
давления до 1,25·1011 Па — ещё более
уплотняется и приобретает кубическую
кристаллическую решётку, при этом его
плотность возрастает до 3,83 г/см³.
Металлический фосфор очень хорошо
проводит электрический ток.

24. Свободный углерод

В свободном виде углерод
встречается в нескольких
аллотропных
модификациях – алмаз,
графит, карбин, крайне
редко фуллерены. В
лабораториях также были
синтезированы многие
другие модификации:
новые фуллерены,
нанотрубки, наночастицы
и др.

25. Алмаз

Бесцветное, прозрачное, сильно преломляющее
свет вещество. Алмаз тверже всех найденных в
природе веществ, но при этом довольно хрупок.
Он настолько тверд, что оставляет царапины на
большинстве материалов.
Плотность алмаза – 3,5 г/см3, tплав=3730С,
tкип=4830оС. Алмаз можно получить из графита
при p > 50 тыс. атм. и tо = 1200оC В алмазе
каждый 4-х валентный атом углерода связан с
другим атомом углерода ковалентной связью и
количество таких связанных в каркас атомов
чрезвычайно велико.

26. Наиболее известные экспонаты Алмазного фонда

Алмаз «Шах»

27.

Не менее известен легендарный алмаз голубоватого
оттенка «Граф Орлов» весом в 189.62 карата.
Он располагается на золотом императорском скипетре.
Считается, что камень был найден в Индии в начале
XVII века и выкуплен в конце XVIII века графом
Орловым за 400 тысяч рублей и подарен Екатерине
Великой.

28.

29.

Множество алмазов поступило в фонд в 70-е годы XX-ого века:
алмаз
«Прогресс»
массой
80,66
карата,
«Большая
Медведица» — 114,37 карата, «Великий почин» —
135,12 карата, «Революционер Иван Бабушкин» —
171,15 карата. Самый крупный отечественный алмаз — «Звезда
Якутии», найденный в 1973 году весит 232 карата.

30.

Основная
ценность
российской
сокровищницы — Большая
императорская
корона.
Изготовлена
она
была
специально для Екатерины
Великой
в
1762
году
придворным
ювелиром
Иеремией Позье. Корона
представляет
собой
два
серебряных
полушария,
разделенных
гирляндой
из лавровых ветвей. Помимо
бриллиантов и жемчуга,
корона украшена огромным
рубином
массой
в 398.72 карата, который
также входит в число семи
исторических
камней
Алмазного фонда.

31.

Держава Екатерины II
Звезда ордена
Св. Андрея Первозванного

32.

33.

34.

Углерод
Вес алмазов измеряют в каратах.
1 карат = 0,2 грамма
Бриллиант – ограненный
алмаз;
Фиани́т – синтетический
драгоценный камень;
Страз – подделка под
драгоценный камень из
хрусталя с примесью свинца.

35.

Графит

36. Фуллерены

– класс химических соединений, молекулы
которых состоят только из углерода, число атомов
которого четно, от 32 и более 500, они представляют по
структуре выпуклые многогранники, построенные из
правильных пяти- и шестиугольников.
Третья форма чистого углерода является молекулярной. Это
означает, что минимальным элементом ее структуры
является не атом, а молекула углерода, представляющая
собой замкнутую поверхность, которая имеет форму
сферы.
В фуллерене плоская сетка шестиугольников (графитовая
сетка) свернута и сшита в замкнутую сферу. При этом часть
шестиугольников преобразуется в пятиугольники.
Образуется структура – усеченный икосаэдр. Каждая
вершина этой фигуры имеет трех ближайших соседей.
Каждый шестиугольник граничит с тремя шестиугольниками
и тремя пятиугольниками, а каждый пятиугольник граничит
только с шестиугольниками.

37.

Фуллерены могут найти применение в качестве
присадок для ракетных топлив, смазочного
материала, для создания фотоприемников и
оптоэлектронных устройств, катализаторов
роста, алмазных и алмазоподобных
пленок, сверхпроводящих материалов, а также
в качестве красителей для копировальных
машин. Фуллерены применяются для синтеза
металлов и сплавов с новыми свойствами.

38. Окислительно-восстановительная двойственность

В периодах и подгруппах

39. Окислительные свойства

сульфид
натрия
нитрид
магния
хлорид
железа(III)

40. Окислительные свойства

p,t◦, катал.
t◦
сероводород
аммиак
свет
хлороводород

41. Окислительные свойства

H, Si, As, P, Se, C, S, I, Br, Cl, N, O, F
Усиление электроотрицательности
сульфид
фосфора (V)

42. Окислительные свойства

43. Реакции фтора

Фтор реагирует со всеми металлами без исключения, многие из них в
атмосфере фтора самовоспламеняются, выделяя большое количество теплоты,
например:
2Аl + 3F2 = 2АlF3 + 2989 кДж,
2Fе + 3F2 = 2FеF3 + 1974 кДж.
Без нагревания фтор реагирует и со многими неметаллами (H2, S, С, Si, Р)
— все реакции при этом сильно экзотермические, например:
Н2 + F2 = 2НF + 547 кДж,
Si + 2F2 = SiF4(г) + 1615 кДж.
При нагревании фтор окисляет все другие галогены по схеме
Hal2 + F2 = 2НаlF, где Наl = Сl, Вr, I,
причем в соединениях НаlF степени окисления хлора, брома и иода равны +1.
газами:
Наконец, при облучении фтор реагирует с инертными (благородными)
Хе + F2 = ХеF2 + 152 кДж.
Взаимодействие фтора со сложными веществами также протекает очень
энергично - он окисляет воду:
3F2 + ЗН2О = F2О↑ + 4НF + Н2О2.

44. Окислительные свойства

45. Окислительные свойства

свет

46. Восстановительные свойства

t◦
солеобразующий
кислотный оксид
t◦
несолеобразующий
оксид

47. Восстановительные свойства

t◦
t◦

48.

При взаимодействии с металлами никогда не выделяется водород
HNO3 + Me = соль + H2O + Х
Щелочные и
Fe, Cr, Al, N Металлы до Металлы
щелочноземель i, Co
водорода
после
ные
водорода
(Cu и др)
Благородные
Au, Pt, Os, Ir,
Ta
HNO3(конц.ω> N2O
60%)
пассивация NO2
(при обычных
условиях);
NO2 (при
нагревании)
Нет реакции
HNO3(разбавл. NH3, NH4NO3
Основной NO, но в
NO
зависимости от разбавления
могут
образовываться N2, N2O,
NH3,NH4NO3.
Чем больше разбавлена
кислота, тем ниже степень
окисления азота.
NO2

49. Взаимодействие с водой

При взаимодействии с водой ряда наиболее активных
неметаллов происходит их диспропорционирование:
Cl2 + H2O↔ HCl-1 + HOCl+1
3I2 + 3H2O ↔ 5HI-1 + HI+5O3
F2 + H2O = 2HF + O
3F2 + 3H2O = OF2 + 4HF + H2O2;
Hal + H2O = HHal + HHalO.

50. Взаимодействие со щелочами

Галогены диспропорционируют в растворах
щелочей:
Cl2 + KOH = KClO + KCl (на холоде);
3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3Н2О (при
нагревании).
6NaOH + 3S = 2Na2S + Na2SO3+3H2O
8P + 3NaOH+ 9H2O = 5PH3 + 3NaH2PO4
2P4 + 3NaOH+ 9H2O = 5PH3 + 3NaH2PO4
Si +2NaOH+3H2O = PH3 +3 NaH2PO2

51. Взаимное замещение галогенов

Реакционная способность галогенов
снижается при переходе от фтора к йоду,
поэтому предыдущий элемент вытесняет
последующий из галогеноводородных
кислот и их солей:
2KI + Br2 = 2KBr+ I2;
2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2.