11.01.23. Основні хімічні та фізичні властивості неметалів як простих речовин.

 Фізичні властивості неметалів

Теорія:

Властивості неметалічних простих речовин відрізняються великою різноманітністю. Власне кажучи, їх об'єднує лише те, що вони, як правило, не мають тих фізичних властивостей, які є типовими для металів, тобто не володіють характерним металічним блиском, ковкістю, пластичністю, високою тепло- і електропровідністю.

 

Агрегатний стан
 

Неметали при нормальних умовах можуть бути газоподібними, рідкими і твердими речовинами.

 

Газоподібними неметаллами є гелій He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe і радон Rn. Їх називають інертними або благородними газами. Кожна «молекула» інертного газу складається лише з одного атому.

 

Такі хімічні елементи, як Гідроген H, Оксиген O, Нітроген N, Хлор Cl, Флуор F утворюють газоподібні речовини, що складаються з двохатомних молекул, відповідно — H2, O2, N2, Cl2, F2.

 

З неметалічних простих речовин при звичайних умовах рідиною є тільки бром, молекули якого є двоатомними Br2.

 

Інші неметалічні хімічні елементи при нормальних умовах є у твердому агрегатному стані. Наприклад, хімічний елемент Карбон утворює такі тверді речовини, як алмаз і графіт. Твердими є кристалічна сірка S8, фосфор червоний і фосфор білий P4, кристалічний йод I2.

 

Колір і блиск

  

Тільки деякі неметали на відміну від металів мають блиск. Наприклад, кристалічний йод, кремній і графіт не схожі на інші неметали —  вони мають блиск, що трохи нагадує блиск металів.

 

Якщо для переважної більшості металів характерний сріблясто-сірий або сріблясто-білий колір, то забарвлення неметалів дуже різноманітне. Білий колір має білий фосфор, червоний — червоний фосфор, жовтий — сірка і флуор, червоно-бурий — рідкий бром, жовто-зелений — хлор, фіолетовий колір мають пари йоду, синій — рідкий кисень, сірий — графіт і силіцій. Безбарвним є алмаз, забарвлення не мають також інертні гази, азот і водень.

 

Червоний фосфор	Білий фосфор
Бром	Хлор
Йод	Алмаз

Неметали можуть перебувати у твердому, рідкому і газоподібному агрегатному стані.

  

Запах

  

Деякі неметали мають запах. Наприклад, різкий задушливий запах має озон O3, флуор F2 (при попаданні в органи дихання практично моментально руйнує тканини), хлор  Cl2, бром Br2 і йод I2.

 

Пластичність

  

Неметали у твердому агрегатному стані не є пластичними. Вони є крихкими.

 

Електро- і теплопровідність

  

Неметали, за винятком графіту, погано проводять тепло і практично не проводять електричний струм (є діелектриками).

Застосування неметалів

Оскільки властивості неметалів надзвичайно різноманітні, ці речовини мають широке застосування у різних галузях народного господарства.

  

Область застосування	Приклади
Промисловість	Такі неметали, як сірка S, азот N2, фосфор P і хлор Cl2 використовуються як сировина для отримання кислот та іншої продукції. Сірка S використовується як сировина у виробництві гум. Сажа C служить пігментом у виробництві лаків і фарб, а також пігментом і наповнювачем у виробництві пластмас і гум.
Транспорт	Водень H2 використовується як паливо. Важливо, що продукт згоряння цього палива не забруднює навколишнє середовище.
Сільське господарство	Сірка S використовується як ефективний засіб боротьби зі шкідниками і хворобами рослин.
Медицина	Кисень O2 застосовують у тих випадках, коли у хворого ускладнене дихання. Активоване вугілля C є майже у кожній домашній аптечці. Так само, як і спиртовий розчин йоду I2. Мазі, до складу яких входить сірка S, використовуються при лікуванні шкірних захворювань. Рідкий азот N2 використовують не тільки для зберігання біологічного матеріалу, але й у косметичній медицині.
Підготовка води	Для дезінфекції води використовують хлор Cl2 і озон O3.
Отримання високих температур	У металургії і металообробці для того, щоб створити середовище з високою температурою, використовують кисень O2.
Піротехніка	У виробництві сірників і іншої піротехнічної продукції використовують сірку S, фосфор P і вугілля C.
Харчова промисловість	Для продовження терміну придатності харчових продуктів та для створення інертної атмосфери в упаковку закачується азот N2.