Dmitri Mendeleev a reușit să creeze un tabel unic de elemente chimice, al cărui avantaj principal a fost periodicitatea. Metalele și nemetalele din tabelul periodic sunt aranjate în așa fel încât proprietățile lor să se schimbe periodic.

Sistemul periodic a fost elaborat de Dmitri Mendeleev în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. Descoperirea nu numai că a făcut posibilă simplificarea muncii chimiștilor, ea a reușit să combine toate substanțele chimice deschise în ea însăși ca un singur sistem, precum și să prezică descoperiri viitoare.

Crearea acestui sistem structurat este neprețuită pentru știință și pentru umanitate în ansamblu. Această descoperire a fost cea care a dat impuls dezvoltării întregii chimie timp de mulți ani.

Interesant de știut! Există o legendă că omul de știință a văzut sistemul terminat într-un vis.

Într-un interviu cu un jurnalist, omul de știință a explicat că lucrează la el de 25 de ani și că a visat la asta a fost destul de firesc, dar asta nu înseamnă că toate răspunsurile au venit într-un vis.

Sistemul creat de Mendeleev este împărțit în două părți:

• perioade - coloane orizontale pe una sau două linii (rânduri);
• grupuri - linii verticale, pe un rând.

În total, există 7 perioade în sistem, fiecare element următor diferă de cel anterior printr-un număr mare de electroni în nucleu, adică. sarcina nucleului fiecărui indicator drept este mai mare decât cea stângă unul câte unul. Fiecare perioadă începe cu un metal și se termină cu un gaz inert - aceasta este exact periodicitatea tabelului, deoarece proprietățile compușilor se schimbă într-o perioadă și se repetă în următoarea. În același timp, trebuie amintit că perioadele 1-3 sunt incomplete sau mici, au doar 2, 8 și 8 reprezentanți. În întreaga perioadă (adică restul de patru) 18 reprezentanți chimici.

Grupul conține compuși chimici cu același nivel maxim, adică. au aceeași structură electronică. Un total de 18 grupuri sunt reprezentate în sistem ( versiunea completa), fiecare dintre care începe cu alcalii și se termină cu un gaz inert. Toate substanțele prezentate în sistem pot fi împărțite în două grupe principale - metal sau nemetal.

Pentru a facilita căutarea, grupurile au un nume propriu, iar proprietățile metalice ale substanțelor cresc cu fiecare linie inferioară, adică. cu cât compusul este mai mic, cu atât va avea mai multe orbite atomice și legăturile electronice sunt mai slabe. Rețeaua cristalină se modifică și ea - devine pronunțată în elementele cu un număr mare de orbite atomice.

În chimie, se folosesc trei tipuri de tabele:

1. Scurtă - actinidele și lantanidele sunt scoase din limitele câmpului principal, iar 4 și toate perioadele ulterioare ocupă 2 linii fiecare.
2. Lung - în ea actinidele și lantanidele sunt scoase din limita câmpului principal.
3. Extra lung - fiecare perioadă ocupă exact 1 rând.

Principalul este considerat a fi tabelul periodic, care a fost adoptat și confirmat oficial, dar pentru comoditate, versiunea scurtă este mai des folosită. Metalele și nemetalele din tabelul periodic sunt aranjate conform unor reguli stricte care facilitează lucrul cu acesta.

Metalele din tabelul periodic

În sistemul Mendeleev, aliajele au un număr predominant și lista lor este foarte mare - încep cu Bor (B) și se termină cu poloniu (Po) (excepțiile sunt germaniul (Ge) și antimoniul (Sb)). Acest grup are trăsături caracteristice, sunt împărțiți în grupuri, dar proprietățile lor sunt eterogene. Trăsăturile lor caracteristice:

• plastic;
• conductivitate electrică;
• strălucire;
• întoarcerea ușoară a electronilor;
• ductilitate;
• conductivitate termică;
• duritate (cu excepția mercurului).

Datorită esenței chimice și fizice diferite, proprietățile pot diferi semnificativ între doi reprezentanți ai acestui grup, nu toate sunt similare cu aliajele naturale tipice, de exemplu, mercurul este o substanță lichidă, dar aparține acestui grup.

În stare normală, este lichid și fără rețea cristalină, care joacă un rol cheie în aliaje. Doar caracteristicile chimice fac ca mercurul să fie legat de acest grup de elemente, în ciuda condiționalității proprietăților acestor compuși organici. Același lucru este valabil și pentru cesiu - cel mai moale aliaj, dar nu poate exista în natură în formă pură.

Unele elemente de acest tip pot exista doar pentru o fracțiune de secundă, iar unele nu apar deloc în natură - au fost create în condiții artificiale de laborator. Fiecare dintre grupurile de metal din sistem are propriul nume și caracteristici care le deosebesc de alte grupuri.

Cu toate acestea, diferențele lor sunt destul de semnificative. În sistemul periodic, toate metalele sunt aranjate în funcție de numărul de electroni din nucleu, adică. prin crestere masă atomică. În același timp, ele se caracterizează printr-o schimbare periodică a proprietăților lor caracteristice. Din acest motiv, acestea nu sunt așezate ordonat în masă, dar pot fi incorecte.

În primul grup de alcaline, nu există substanțe care s-ar găsi în formă pură în natură - pot fi doar în compoziția diferiților compuși.

Cum să distingem metalul de nemetal?

Cum se determină metalul din compus? Există o modalitate ușoară de a determina, dar pentru aceasta trebuie să aveți o riglă și un tabel periodic. Pentru a determina că aveți nevoie de:

1. Desenați o linie condiționată de-a lungul joncțiunilor elementelor de la Bor la Polonium (posibil până la Astatin).
2. Toate materialele care vor fi în stânga liniei și în subgrupurile laterale sunt metalice.
3. Substanțele din dreapta sunt de alt tip.

Cu toate acestea, metoda are un defect - nu include germaniu și antimoniu în grup și funcționează numai într-un tabel lung. Metoda poate fi folosită ca o foaie de cheat, dar pentru a determina cu exactitate substanța, ar trebui să vă amintiți o listă cu toate nemetalele. Cât de multe sunt acolo? Puține - doar 22 de substanțe.

În orice caz, pentru a determina natura unei substanțe, este necesar să o luăm în considerare separat. Elementele vor fi ușor dacă le cunoașteți proprietățile. Este important să rețineți că toate metalele:

1. La temperatura camerei sunt solide, cu excepția mercurului. În același timp, strălucesc și se comportă bine. electricitate.
2. Au un număr mai mic de atomi la nivelul exterior al nucleului.
3. Constă dintr-o rețea cristalină (cu excepția mercurului), iar toate celelalte elemente au o structură moleculară sau ionică.
4. În tabelul periodic, toate nemetalele sunt roșii, metalele sunt negre și verzi.
5. Dacă vă deplasați de la stânga la dreapta într-o perioadă, atunci sarcina nucleului materiei va crește.
6. Unele substanțe au proprietăți slabe, dar au încă trăsături caracteristice. Astfel de elemente aparțin semimetalelor, cum ar fi poloniul sau antimoniul, ele sunt de obicei situate la granița a două grupuri.

Atenţie!În partea stângă jos a blocului din sistem există întotdeauna metale tipice, iar în dreapta sus - gaze și lichide tipice.

Este important să ne amintim că atunci când se deplasează de sus în jos în tabel, proprietățile nemetalice ale substanțelor devin mai puternice, deoarece există elemente care au învelișuri exterioare îndepărtate. Nucleul lor este separat de electroni și, prin urmare, sunt atrași mai slab.

Video util

Rezumând

Va fi ușor să distingeți elementele dacă cunoașteți principiile de bază pentru formarea tabelului periodic și proprietățile metalelor. De asemenea, va fi util să memorați lista celor 22 de elemente rămase. Dar nu trebuie să uităm că orice element din compus ar trebui luat în considerare separat, fără a ține cont de legăturile sale cu alte substanțe.

In contact cu

Nemetale - elemente care au proprietăți nemetalice și ocupă o poziție în colțul din dreapta sus în tabelul periodic. Care este natura nemetalelor, precum și modul în care acestea diferă de alți compuși, aflăm în acest articol.

caracteristici generale

Elementele nemetalice includ elemente p, precum și hidrogen și heliu, care la rândul lor aparțin elementelor s. Sunt situate în dreapta și deasupra diagonalei bor-astatina. În total, sunt cunoscute 22 de nemetale. La cele mai tipice nemetale, umplerea nivelului exterior cu electroni este aproape de maxim, iar razele atomice sunt minime printre elementele acestei perioade.

Orez. 1. Grupul de nemetale din sistemul periodic.

Atomii nemetalicilor au valori mai mari de electronegativitate și, în consecință, energii mari de ionizare și afinitate electronică mare. În acest sens, natura nemetalelor este de așa natură încât, spre deosebire de metale, ele pot prezenta proprietăți oxidante. În reacții, ei pot fi restaurați prin adăugarea atât de mulți electroni încât numărul lor total la nivelul exterior să ajungă la opt (nivelul finalizat, starea stabilă a atomului).

De aceea valoarea negativă a stării de oxidare pe care nemetalele o pot avea în compuși, spre deosebire de metale, este egală cu diferența (grupe 8-N). Nemetalele au cea mai mare electronegativitate, a cărei poziție se află în colțul din dreapta sus în Tabelul Periodic, adică halogenii fluor și clor, precum și oxigen. Aceste elemente se pot forma legături ionice. Cel mai activ non-metal este fluorul, care în compuși poate prezenta doar o valență I și o stare de oxidare -1.

Caracteristicile structurale ale nemetalelor sunt că stratul exterior de electroni al majorității atomilor nemetalici conține de la 4 la 8 electroni.

Alte nemetale (cu excepția fluorului) pot prezenta, de asemenea, stări de oxidare pozitive, formându-se legaturi covalente cu alte elemente.

Proprietăți fizice

Pentru majoritatea nemetalelor substanțelor simple în stare solidă de agregare este caracteristică o rețea cristalină moleculară. Adică aceste nemetale sunt substanțe cristaline. Prin urmare, în condiții normale, au formă de gaze, lichide sau solide cu temperaturi scăzute topire. Exemple de astfel de substanțe sunt gazele: hidrogen H 2, neon Ne, lichid - brom Br 2, solide iod I 2, sulf S 8, fosfor P 4 (fosfor alb). Există nemetale (bor, carbon, siliciu) care au rețele cristaline atomice.

Orez. 2. Nemetale - lichide, gaze, solide.

Cele mai importante elemente care sunt conținute în organismele vii sunt organogeni. Ele formează apă, proteine, vitamine, grăsimi. Acestea includ 6 elemente: carbon, oxigen, hidrogen, azot, fosfor, sulf.

Proprietăți chimice și compuși

Compușii cu hidrogen ai nemetalelor sunt în principal compuși volatili, în solutii apoase având un caracter acid. Au structuri moleculare, o legătură polară covalentă. Unele dintre ele (apa, amoniac, fluorură de hidrogen) formează legături de hidrogen. Compușii se formează prin interacțiunea directă a nemetalelor cu hidrogenul. Formula electronică a sulfului cu hidrogen este următoarea:

S + H 2 \u003d H 2 S (până la 350 de grade, echilibrul este deplasat la dreapta)

Toți compușii cu hidrogen sunt agenți reducători (cu excepția HF), iar puterea lor reducătoare crește de la dreapta la stânga de-a lungul perioadei și de sus în jos în subgrup.

Nemetalele interacționează cu metale și alte nemetale:

Rezultatul este sarea de sodiu a acidului clorhidric.

Orez. 3. sare de sodiu a acidului clorhidric.

compușii nemetalicilor cu oxigen, de regulă, sunt oxizi acizi, care corespund acizilor care conțin oxigen. Structura oxizilor nemetalelor tipice este moleculară (SO 3, P 4 O 10). Cu cât starea de oxidare a nemetalului este mai mare, cu atât oxoacidul corespunzător este mai puternic. Deci, clorul nu interacționează direct cu oxigenul, ci formează o serie de oxoacizi, care corespund oxizilor, anhidridelor acestor acizi.

Nemetalele sunt folosite în diverse industrii. Iată o listă cu industriile în care utilizarea lor este cea mai solicitată.

Ce am învățat?

Acest articol pentru chimia de clasa a 9-a rezumă informațiile de bază despre nemetale, structura lor și cu ce reacționează nemetalele. Nemetalele pot fi gaze, lichide și solide cu o rețea cristalină. Cel mai reactiv nemetal este fluorul, care are o stare de oxidare de -1.

Test cu subiecte

Raport de evaluare

Rata medie: 4.1. Evaluări totale primite: 352.

- aceasta este capacitatea de a polariza o legătură chimică, de a trage perechile de electroni comune spre sine.
22 de elemente sunt clasificate ca nemetale.
Poziția elementelor nemetalice în tabelul periodic al elementelor chimice

Structura atomilor de nemetale

Structuri ale moleculelor nemetalice. Proprietățile fizice ale nemetalelor

· hidrogen - H2;

· azot, N2;

· oxigen - O2;

· fluor - F2;

· clor - CI 2 .

· heliu - El;

· neon - Ne;

· argon - Ar;

· cripton, Kr;

· xenon - Xe;

· radon - Rn).

· iod - I;

· astatine - At.

Nemetalele sunt elemente care diferă semnificativ în ceea ce privește fizic și proprietăți chimice din metale. Motivul diferențelor lor a putut fi explicat în detaliu abia la sfârșitul secolului al XIX-lea, după descoperirea structurii electronice a atomului. Care este particularitatea nemetalelor? Ce calități sunt caracteristice zilei lor? Să ne dăm seama.

Nemetale - ce este?

Abordarea separării elementelor în metale și nemetale a existat de mult în comunitatea științifică. Primele elemente din tabelul periodic al lui Mendeleev includ de obicei 94 de elemente. Nemetalele lui Mendeleev includ 22 de elemente. În ele ocupă colțul din dreapta sus.

În forma lor liberă, nemetalele sunt substanțe simple, caracteristica principală care este absenţa proprietăţilor metalice caracteristice. Ele pot fi în toate stările de agregare. Deci, iodul, fosforul, sulful, carbonul se găsesc sub formă de substanțe solide. Starea gazoasă este caracteristică oxigenului, azotului, fluorului etc. Numai bromul este lichid.

În natură, elementele nemetalice pot exista atât sub formă de substanțe simple, cât și sub formă de compuși. Sulful, azotul, oxigenul se găsesc sub formă nelegată. În compuși, formează borați, fosfați etc. În această formă, sunt prezenți în minerale, apă, stânci Oh.

Diferența față de metale

Nemetalele sunt elemente care sunt diferite de metale aspect, structura și proprietățile chimice. Au un număr mare de electroni nepereche la nivelul exterior, ceea ce înseamnă că sunt mai activi în interior reacții oxidativeși mai ușor să atașeze electroni suplimentari la ei înșiși.

O diferență caracteristică între elemente se observă în structura rețelei cristaline. În metale, este metalic. În nemetale, poate fi de două tipuri: atomic și molecular. Rețeaua atomică conferă substanțelor duritate și crește punctul de topire; este caracteristică siliciului, borului și germaniului. Clorul, sulful, oxigenul au o rețea moleculară. Le oferă volatilitate și puțină duritate.

Structura internă a elementelor le determină proprietăți fizice. Metalele au un luciu caracteristic, o bună conductivitate a curentului și căldurii. Sunt dure, ductile, maleabile, au o gamă restrânsă de culori (negru, nuanțe de gri, uneori gălbui).

Nemetalele sunt lichide, gazoase sau nelucioase și maleabile. Culorile lor variază foarte mult și pot fi roșu, negru, gri, galben etc. Aproape toate nemetalele sunt conductoare slabe de curent (cu excepția carbonului) și căldură (cu excepția fosforului negru și a carbonului).

Proprietățile chimice ale nemetalelor

LA reacții chimice nemetalele pot acționa atât ca agenți oxidanți, cât și ca agenți reducători. Atunci când interacționează cu metalele, ele preiau electroni, manifestând astfel proprietăți oxidante.

Interacționând cu alte nemetale, ele se comportă diferit. În astfel de reacții, elementul mai puțin electronegativ acționează ca un agent reducător, în timp ce elementul mai electronegativ acționează ca un agent oxidant.

Cu oxigen, aproape toate (cu excepția fluorului) nemetale acționează ca agenți reducători. Atunci când interacționează cu hidrogenul, mulți sunt agenți de oxidare, formând ulterior compuși volatili.

Unele elemente nemetalice au capacitatea de a forma mai multe substanțe simple sau modificări. Acest fenomen se numește alotropie. De exemplu, carbonul există sub formă de grafit, diamant, carabină și alte modificări. Oxigenul are două dintre ele - ozonul și oxigenul însuși. Fosforul vine în roșu, negru, alb și metalic.

Nemetale în natură

Nemetalele se găsesc peste tot în cantități diferite. Ei fac parte din Scoarta terestra, fac parte din atmosferă, hidrosferă, sunt prezente în Univers și în organismele vii. În spațiul cosmic, cele mai comune sunt hidrogenul și heliul.

Pe Pământ, situația este destul de diferită. Cei mai importanți constituenți ai scoarței terestre sunt oxigenul și siliciul. Ele reprezintă mai mult de 75% din masa sa. Dar cea mai mică cantitate cade pe iod și brom.

În compoziția apei de mare, oxigenul reprezintă 85,80%, iar hidrogenul - 10,67%. Compoziția sa include, de asemenea, clor, sulf, bor, brom, carbon, fluor și siliciu. În compoziția atmosferei domină azotul (78%) și oxigenul (21%).

Nemetale precum carbonul, hidrogenul, fosforul, sulful, oxigenul și azotul sunt importante materie organică. Ele susțin activitatea vitală a tuturor ființelor vii de pe planeta noastră, inclusiv a oamenilor.