Химические свойства неметаллов

Атомы неметаллов, а также простые вещества, образованные неметаллами, могут проявлять, как окислительные, так и восстановительные свойства - всё зависит от того, с какими веществами неметаллы вступают в реакцию.

Окислительные свойства неметаллов проявляются при их взаимодействии:

с металлами:
- Подгруппа углерода (IV):
  - Общая схема реакций:
    Me+C → карбиды;
    Me+Si → силициды
  - Примеры:
    4Al⁰+3C⁰=Al₄⁺³C₃^-4
- Подгруппа азота (V):
  - Общая схема реакций:
    Me+N → нитриды;
    Me+P → фосфиды
  - Примеры:
    2Al⁰+N₂⁰=2Al⁺³N^-3
- Халькогены(VI):
  - Общая схема реакций:
    Me+O₂ → оксиды;
    Me+S → сульфиды
    Me+Se → селениды;
    Me+Te → теллуриды
  - Примеры:
    4Al⁰+3O₂⁰=2Al₂⁺³O₃^-2
- Галогены (VII):
  - Общая схема реакций:
    Me+F₂ → фториды;
    Me+Cl₂ → хлориды
    Me+Br₂ → бромиды;
    Me+I₂ → йодиды
  - Примеры:
    2Al⁰+3F₂⁰=2Al⁺³F₃^-1
с водородом с образованием летучих водородных соединений:
H₂⁰+S⁰ ↔ H₂⁺¹S^-2 - сероводород
H₂⁰+Cl₂⁰ ↔ 2H⁺¹Cl^-1 - хлороводород
3H₂⁰+N₂⁰ ↔ 2N^-3H₃⁺¹ - аммиак
с другими неметаллами, у которых более низкая электроотрицательность (см. таблицу электроотрицательности) - фтор самый сильный окислитель из всех неметаллов, т.к. имеет самую высокую электроотрицательность:
2P⁰+5S⁰=P₂⁺⁵S₅^-2
H₂⁰+F₂⁰=2H⁺¹F^-1
с некоторыми сложными веществами:
- кислород при взаимодействии со сложными веществами выступает в роли окислителя:
  C^-4H₄+2O₂⁰ → C⁺⁴O₂^-2+2H₂O^-2;
  2S⁺⁴O₂+O₂⁰ → 2S⁺⁶O₃^-2
- хлор окисляет хлорид железа (II в III):
  2Fe⁺²Cl₂^-1+Cl₂⁰ = 2Fe⁺³Cl₃^-1
- хлор вытесняет йод в свободном виде из раствора йодида калия:
  2K⁺¹I^-1+Cl₂⁰ = K⁺¹Cl^-1+I₂⁰
- реакция галогенирования метана:
  C^-4H₄+Cl₂⁰ → C^-2H₃Cl^-1+HCl^-1

Восстановительные свойства неметаллов проявляются при их взаимодействии:

по отношению к фтору все неметаллы проявляют восстановительные свойства;
все неметаллы, кроме фтора, являются восстановителями при реакции с кислородом, образуя оксиды неметаллов:
S⁰+O₂⁰ → S⁺⁴O₂^-2
N₂⁰+O₂⁰ → 2N⁺²O^-2
C⁰+O₂⁰ → C⁺⁴O₂^-2
многие неметаллы выступают в роли восстановителя в реакциях со сложными веществами-окислителями:
H₂⁰+Cu⁺²O → Cu⁰+H₂⁺¹O
6P⁰+5KCl⁺⁵O₃ → 5KCl^-1+3P₂⁺⁵O₅
C⁰+4HN⁺⁵O₃ → C⁺⁴O₂↑+4N⁺⁴O₂+2H₂O

В некоторых реакциях один и тот же неметалл выступает и в роли окислителя, и в роли восстановителя - такие реакции носят название диспропорционирования:

Cl₂⁰+H₂O ↔ HCl^-1+HCl⁺¹O
3S⁰+6NaOH = 2Na₂S^-2+Na₂S⁺⁴O₃+3H₂O
3Cl₂⁰+6KOH = 5KCl^-1+KCl⁺⁵O₃+3H₂O

Оксиды неметаллов

несолеобразующие оксиды: SiO, N₂O, NO, CO;
солеобразующие оксиды (кислотные оксиды) - все остальные оксиды неметаллов:
- газы: SO₂, CO₂, NO₂ и др.;
- жидкости: SO₃, N₂O₃ и др.;
- твердые в-ва: P₂O₅, SiO₂ (единственный расвторимый в воде кислотный оксид).

Кислотные оксиды являются ангидридами кислот, например, P₂O₅ является ангидридом кислоты H₃PO₄.

При растворении в воде кислотных оксидов образуются гидроксиды, являющиеся кислотами:

N₂⁺⁵O₅+H₂O = 2HN+5O₃

В случае, если неметалл образует несколько кислородсодержащих кислот, то с увеличением степени окисления неметалла увеличивается и сила кислоты:

H₂S⁺⁴O₃
H₂S⁺⁶O₄
Вторая кислота более сильная

Водородные соединения неметаллов

Группы	IV	V	VI	VII
Общие формулы водородных соед-й	ЭН₄	ЭН₃	ЭН₂	ЭН
2 период	CH₄ метан	NH₃ аммиак	H₂O вода	HF фторо- водород
3 период	SiH₄ силан	PH₃ фосфин	H₂S серо- водород	HCl хлоро- водород
4 период		AsH₃ арсин	H₂Se селено- водород	HBr бромо- водород
5 период			H₂Te теллуро- водород	HI йодо- водород

Все водородные соединения неметаллов образованы ковалентными связями, имеют молекулярное строение и являются газами при н.у. (за исключением воды).

Кислотные свойства водородных соединений, образованных неметаллами, в одном периоде увеличиваются с возрастанием группы неметалла (HCl более сильная кислота, чем PH₃). Это обстоятельство объясняется увеличением полярности связи неметалл-водород.

Если брать кислотно-основные свойства в группах, то, кислотные свойства будут увеличиваться с увеличением периода - HF является самой слабой кислотой в VII группе, а HI - самой сильной. Это обстоятельство объясняется снижением прочности связи неметалл-водород по причине ее удлинения.

В заключение осталось сказать как ведут себя водородные соединения неметаллов в реакциях с водой:

Метан и силан плохо растворяются в воде;
Аммиак и фосфин, взаимодействуя с водой, образуют гидроксид аммония и гидроксид фосфония, являющиеся слабыми основаниями;
Сероводород, селеноводород, теллуроводород и все галогеноводороды (от фтороводорода до йодоводорода) - образуют кислоты той же формулы, что и сами водородные соединения.

И последнее - водородные соединения неметаллов в окислительно-восстановительных реакциях всегда являются восстановителями, поскольку здесь неметаллы имеют низшую степень окисления.

См. далее: Физические свойства неметаллов.

В начало страницы

Химия - это просто

Химические свойства неметаллов

Оксиды неметаллов

Водородные соединения неметаллов