Неметалічні елементи: загальна характеристика, поширення в природі.

Особливості будови електронної оболонки атомів та місце в Періодичній системі

Ви пам'ятаєте, що на початку курсу хімії ми поділяли хімічні елементи на дві групи: металічні та неметалічні. Ця класифікація значною мірою ґрунтується на здатності атомів елементів приймати й віддавати електрони. У хімічних взаємодіях атоми металічних елементів тільки віддають електрони, а неметалічних — прагнуть прийняти електрони, але можуть і віддавати, залежно від того, з якими атомами сполучаються. Порівняно з металічними елементами неметалічних існує значно менше — лише 25 із відомих на сьогодні 118 елементів (мал. 15.1).

Мал. 15.1. Неметалічні елементи в Періодичній системі (довгий варіант): голубий — напівметалічні, жовтий — неметалічні, коричневий — інертні

Усі ці 25 неметалічних елементів відрізняються за властивостями. Так, сім із них — Бор, Силіцій, Германій, Арсен, Стибій, Телур, Астат — за рекомендацією IUPAC називають напівметалічними, оскільки їм притаманні певні властивості металічних елементів: утворені ними прості речовини мають металічний блиск і, хоча й невеликою мірою, але проводять електричний струм, а деякі з них витісняють водень із кислот або утворюють катіони.

Елементи VIIIA групи є інертними, електронна оболонка їхніх атомів стабільна, вони не прагнуть приймати чи віддавати електрони. Хоча для важких інертних елементів відомі сполуки, наприклад KrF2 та XeO3.

З усіх неметалічних елементів тільки два — Гідроген і Гелій — є s-елементами, усі інші — p-елементи. В інертних p-елементів на зовнішньому енергетичному рівні — октет електронів. Чим ближче певний елемент розташований до інертного, тим сильніше його атоми прагнуть приймати електрони, а отже, тим сильніше виражені неметалічні й окисні властивості.

Поширеність неметалічних елементів у природі

У природі трапляються атоми всіх неметалічних елементів, окрім Оганессона, що одержаний штучно під час ядерних реакцій.

У Всесвіті з усієї кількості атомів 93 % припадає на атоми Гідрогену, 6,9 % — на атоми Гелію. Отже, неметалічні елементи — найпоширеніші у Всесвіті (мал. 15.2, а).

Можна також упевнено говорити, що і на нашій планеті «панують» неметалічні елементи. Основні компоненти повітря — азот N2, кисень O2, аргон Ar, водяна пара H2O, вуглекислий газ CO2 тощо — утворені саме неметалічними елементами. Отже, атмосфера Землі складається тільки з неметалічних елементів (мал. 15.2, б).

Неметалічні елементи також переважають у літосфері (мал. 15.2, в): майже половина її маси — це сполуки Оксигену, а чверть — Силіцію. До тих 14 %, що припадають на інші елементи земної кори, разом із металічними елементами належать також усі інші неметалічні елементи у складі різних сполук.

Мал. 15.2. Поширеність неметалічних елементів у природі

Світовий океан на 96,5 % складається з води (сполука двох неметалічних елементів), усе інше припадає на солі, у складі яких також багато неметалічних елементів: Хлор (хлорид-іони), Бром (бромід-іони), Сульфур (у складі сульфат-іонів), Карбон (у складі карбонат- та гідрогенкарбонат-іонів), Оксиген тощо.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1.Схарактеризуйте місце неметалічних елементів у Періодичній системі та особливості будови електронних оболонок їхніх атомів.

2. Які елементи називають напівметалічними? Чому вони звуться саме так?

3. Схарактеризуйте поширеність неметалічних елементів у Всесвіті, повітрі, Світовому океані й земній корі.