Положение химических элементов-неметаллов в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева

Из более сотни из­вест­ных хи­ми­че­ских эле­мен­тов про­стые ве­ще­ства неме­тал­лы об­ра­зу­ют 22 эле­мен­та, при­чем все они на­хо­дят­ся в глав­ных (А) под­груп­пах.

Эле­мен­ты-неме­тал­лы на­хо­дят­ся в пра­вом верх­нем углу Пе­ри­о­ди­че­ской таб­ли­цы, в глав­ных под­груп­пах выше диа­го­на­ли бе­рил­лий – астат. При­чем с уве­ли­че­ни­ем но­ме­ра глав­ной под­груп­пы число неме­тал­лов в ней за­ко­но­мер­но уве­ли­чи­ва­ет­ся на один (рис. 1).

Рис. 1. Рас­по­ло­же­ние неме­тал­лов среди эле­мен­тов под­групп А (вы­де­ле­ны крас­ным)

Особенности строения атомов неметаллов

Неме­тал­ли­че­ские свой­ства свя­за­ны со спо­соб­но­стью ато­мов эле­мен­тов при­со­еди­нять к себе элек­тро­ны. При­тя­же­ние внеш­них элек­тро­нов к ядру тем силь­нее, чем мень­ше раз­ме­ры атома и боль­ше заряд ядра. В пе­ри­о­де с ро­стом за­ря­да ядра от эле­мен­та к эле­мен­ту ра­ди­ус атома умень­ша­ет­ся, силь­нее ста­но­вит­ся при­тя­же­ние внеш­них элек­тро­нов к ядру и неме­тал­ли­че­ские свой­ства уси­ли­ва­ют­ся. Вме­сте с тем от пе­ри­о­да к пе­ри­о­ду ра­ди­ус атома уве­ли­чи­ва­ет­ся из-за уве­ли­че­ния числа элек­трон­ных слоев, и ядра этих ато­мов все сла­бее при­тя­ги­ва­ют к себе внеш­ние элек­тро­ны. По­это­му с ро­стом но­ме­ра пе­ри­о­да в нем умень­ша­ет­ся ко­ли­че­ство эле­мен­тов-неме­тал­лов.

На внеш­нем элек­трон­ном слое в ато­мах неме­тал­лов боль­шее число элек­тро­нов, чем в ато­мах ме­тал­лов. Элек­тро­от­ри­ца­тель­ность ато­мов неме­тал­лов су­ще­ствен­но выше, чем ато­мов ме­тал­лов.

Особенности строения элементов VIII-A подгруппы

Эле­мен­ты VIII-А под­груп­пы за­вер­ша­ют каж­дый пе­ри­од.

Осо­бен­но­стью стро­е­ния ато­мов неона, ар­го­на, крип­то­на, ксе­но­на и ра­до­на яв­ля­ет­ся устой­чи­вый вось­ми­элек­трон­ный внеш­ний слой (октет), а гелия – двух­элек­трон­ный (дуп­лет). При обыч­ных усло­ви­ях их про­стые ве­ще­ства, как пра­ви­ло, не всту­па­ют в хи­ми­че­ские ре­ак­ции и пред­став­ля­ют собой од­но­атом­ные газы. По­это­му их часто на­зы­ва­ют инерт­ны­ми, или бла­го­род­ны­ми, га­за­ми. По­след­нее на­зва­ние более це­ле­со­об­раз­но, так как из­вест­ны неко­то­рые со­еди­не­ния этих эле­мен­тов (на­при­мер, оксид ксе­но­на, фто­рид ра­до­на и др.).

Изменение свойств неметаллов в группах

В груп­пах с уве­ли­че­ни­ем за­ря­да ядра уве­ли­чи­ва­ет­ся ра­ди­ус атома, т. к. рас­тет число элек­трон­ных слоев в атоме. Сле­до­ва­тель­но, спо­соб­ность при­тя­ги­вать элек­тро­ны, элек­тро­от­ри­ца­тель­ность и окис­ли­тель­ные свой­ства умень­ша­ют­ся.

В пе­ри­о­дах же, на­о­бо­рот, с уве­ли­че­ни­ем за­ря­да ядра элек­тро­от­ри­ца­тель­ность и окис­ли­тель­ные свой­ства уве­ли­чи­ва­ют­ся, т. к. умень­ша­ет­ся ра­ди­ус атома.

Самый элек­тро­от­ри­ца­тель­ный эле­мент – это фтор. По­это­му он и самый ак­тив­ный неме­талл.

Из­ме­не­ние неко­то­рых свойств эле­мен­тов неме­тал­лов рас­смот­ре­но в таб­ли­це на рис. 2 на при­ме­ре эле­мен­тов тре­тье­го пе­ри­о­да.

Рис. 2. Срав­не­ние свойств неме­тал­лов тре­тье­го пе­ри­о­да

Распространенность в природе

Рас­про­стра­нен­ность неме­тал­лов в кос­мо­се и на земле раз­лич­на.

Самый рас­про­стра­нен­ный эле­мент зем­ной коры – кис­ло­род, он со­став­ля­ет при­мер­но по­ло­ви­ну общей массы эле­мен­тов, об­ра­зу­ю­щих зем­ную кору (49,13 %). Кис­ло­род также яв­ля­ет­ся со­став­ной ча­стью ат­мо­сфе­ры, он за­ни­ма­ет 21 % ее объ­е­ма.

Вто­рым по рас­про­стра­нен­но­сти на земле эле­мен­том яв­ля­ет­ся крем­ний. Его в зем­ной коре 27,6 % по массе. Крем­ний с кис­ло­ро­дом об­ра­зу­ет самые раз­но­об­раз­ные при­род­ные со­еди­не­ния вслед­ствие сво­е­го осо­бен­но­го род­ства с кис­ло­ро­дом.

К рас­про­стра­нен­ным эле­мен­там неме­тал­лам сле­ду­ет от­не­сти и азот. В зем­ной коре его 0,01 % по массе, а в ат­мо­сфе­ре – 78 % по объ­е­му.

Во­до­род рас­про­стра­нен в зем­ной коре незна­чи­тель­но – всего 1 % по массе. Но во Все­лен­ной он яв­ля­ет­ся гос­под­ству­ю­щим эле­мен­том. Его осо­бая роль в жизни Все­лен­ной за­клю­ча­ет­ся в том, что во­до­род яв­ля­ет­ся ис­точ­ни­ком энер­гии, пи­та­ю­щей Солн­це и дру­гие звез­ды.

В зна­чи­тель­но мень­ших ко­ли­че­ствах, чем пе­ре­чис­лен­ные эле­мен­ты, в при­ро­де встре­ча­ют­ся уг­ле­род, фос­фор, сера. Но эти эле­мен­ты на­ря­ду с кис­ло­ро­дом, уг­ле­ро­дом и во­до­ро­дом вхо­дят в со­став живых ор­га­низ­мов и вы­пол­ня­ют важ­ные био­ло­ги­че­ские функ­ции. По­это­му их на­зы­ва­ют био­ген­ны­ми эле­мен­та­ми.

 Под­ве­де­ние ито­гов

Вы узна­ли, по­че­му хи­ми­че­ских эле­мен­тов-неме­тал­лов на­мно­го мень­ше, чем ме­тал­лов, как раз­ли­ча­ют­ся по стро­е­нию атомы ме­тал­лов и неме­тал­лов, а также ка­ки­ми свой­ства­ми об­ла­да­ют неме­тал­ли­че­ские эле­мен­ты.