Бүх органик бус бодисыг энгийн нэгдлүүдэд хуваана: металл; металл бус. Мөн нарийн төвөгтэй: хоёртын нэгдлүүд; үндэслэл; хүчил; давс.
Үелэх системд металл бусууд хэрхэн байрласан бэ? Одоогоор мэдэгдэж байгаа 118 химийн элементийн 96 нь металл бөгөөд зөвхөн 22 нь элементийн ерөнхий шинж чанарын дагуу металл бусд хамаарна. Төмөр бус химийн элементүүдийн эзлэх хувь нь амьд организмын массын ихэнх хувийг эзэлдэг. Мөн дэлхийн агаар мандлын найрлагад металл бус элементүүдээс үүссэн энгийн болон нийлмэл бодисууд багтдаг.
Үелэх систем дэх металл бус элементүүдийн байршил
Богино хугацааны хувилбарт - үндсэн дэд бүлгүүдэд - металл бус. Бид доорх ерөнхий шинж чанаруудыг авч үзэх болно. Металл бус металлууд нь Бор ба Астатин диагональаас баруун ба дээш байрладаг. Урт хугацааны хувилбарт - баруун талд IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA бүлгүүдийн төгсгөлд.
Өнөөдрийг хүртэл илрүүлсэн бүх металл бус химийн элементүүдээсцөөн тооны элемент байдаг - ердөө 22. Үүнээс 16 нь идэвхтэй элемент, 6 нь инертийн хий юм. Гэсэн хэдий ч металл бус бодисын хими нь бүх металлын химигээс илүү баялаг юм. Дэлхий дээр амьдрал оршин тогтноход металл бус элементүүд асар их үүрэг гүйцэтгэдэг.
Металл бусын ерөнхий шинж чанар
Металл бус элементийн атомууд нь устөрөгч (нэг электрон) ба гели (2 электрон)-ыг эс тооцвол гаднах түвшинд дөрвөөс долоон электрон, инертийн хийн хувьд тус бүр найман электрон агуулдаг. Иймээс металл бус атомын бүтцийн ерөнхий шинж чанарт - нь исэлдүүлэгч болон ангижруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг электроныг хүлээн авах, өгөх чадвар юм.
Тиймээс нэгдлүүдэд металл бус элементүүд сөрөг болон эерэг исэлдэлтийн төлөвийг харуулдаг. Металл бус металлын валент ба исэлдэлтийн төлөвийн онцлог шинж чанарууд нь тэдгээрийн гадаад электрон түвшний бүтэцтэй холбоотой байдаг
Тиймээс, жишээ нь хүхэр нь электронуудыг салгаснаар 2, 4, 6 валентыг харуулж чадна. Байгальд метал бусууд нь хүчилтөрөгч, азот, устөрөгч, хүхэр, инертийн хийнээс гадна нэгдлүүд хэлбэрээр оршдог: сульфид, исэл, хлорид, силикат, сульфат, карбонат, төрөл бүрийн металлын фосфат.
Чөлөөт хэлбэрийн металл бус элементүүд нь энгийн бодис буюу металл бус хэлбэрээр байдаг. Тэдний бүтэц, шинж чанар, хэрэглээг анхаарч үзээрэй. Металл бус атомууд нь ковалент холбоогоор холбогддог. Металл бус бодисын оршин тогтнох хэлбэр нь өөр өөр байдаг. Устөрөгч, иод, хлор, фтор, бром нь зөвхөн хоёр атомт молекул H2, I2, Cl2, F2 Br2 хэлбэрээр байдаг. Шалтгаан нь тэдэнд байгаа юмГанц хосгүй электроны улмаас нийтлэг хос үүсгэх ганц л боломж бий.
метал бусын аллотропи
Элементүүдийн хосгүй электронуудын тоо ихсэх тусам янз бүрийн найрлагатай энгийн бодисууд болох аллотропик өөрчлөлтүүд үүсэх боломжтой болдог. Тиймээс хүчилтөрөгч нь хоёр аллотроп өөрчлөлтийг үүсгэдэг.
Н2 устөрөгч, F2 фтор, Cl2 хлор, N2 азот, O2 хүчилтөрөгч, O3 озон нь хоорондоо сул харилцан үйлчлэлцдэг туйлын хөнгөн молекулууд юм. Тиймээс жагсаасан бүх бодис нь ердийн температурт хий юм.
Бромин Br2 нь шингэн, I2 нь хатуу. Хатуу хэлбэрээр тэд бүгд молекулын болор тортой.
Авах арга
Металл бус металлын ерөнхий шинж чанарын эхний цэг нь тэдгээрийг үйлдвэрлэх аргууд гэж үзэж болно. Металл бусыг янз бүрийн аргаар олж авдаг:
- Байгалийн нэгдлээс бусад бодисоос ялгах. Жишээлбэл, шингэн агаарыг хүчилтөрөгч, азот болон үлдэгдэл инертийн хий болгон хуваах.
- Нэгдэлд агуулагдах металл бус нь эерэг исэлдэлтийн төлөвтэй бол нэгдлээс сэргэнэ. Жишээлбэл, электролизийн аргаар устөрөгчийг уснаас ангижруулах: +1 -2 0 Катод (-) 2H2O + 2е=H2+ 2OH-..
- Металл бус нь сөрөг исэлдэлтийн төлөвтэй нэгдлээс үүссэн исэлдэлт. Жишээлбэл, натрийн хлоридын уусмал эсвэл хайлмал электролизийн үед хлоридын ионуудын исэлдэлт: Анод (+) 2Cl- - 2е=Cl0 2↑.
Мөн металл бусыг олж авах үйлдвэрлэлийн болон лабораторийн аргуудыг ялгах.
Физик шинж чанар
Металл бус металлын ерөнхий шинж чанарын хоёр дахь цэг бол тэдгээрийн физик шинж чанар юм. Үндсэндээ металл бус нь атомын болон молекулын болор тортой байдаг. Тэдний зарим нь цахилгааныг сайн дамжуулдаг, эсвэл хагас дамжуулагч юм. Төмөр бус материалын ерөнхий шинж чанарыг судлах гуравдахь зүйл бол тэдгээрийн химийн шинж чанарыг харгалзан үзэх явдал юм.
Металл бус нь химийн урвалд исэлдүүлэгч болон ангижруулагч бодисоор үйлчилнэ. Үл хамаарах зүйл бол исэлдүүлэгч бодисын үүрэг гүйцэтгэдэг фтор F2 юм. Иймд металл бустай холбоотой бүх урвал нь исэлдэлтийн урвал юм.
Металл бус ба ус, металл, бие биетэйгээ, түүнчлэн исэл, хүчил, суурь, давсны харьцааг авч үзье. Бүх металл бусууд халуунд тэсвэртэй тул ихэнх урвал нь зөвхөн өндөр температурт явагддаг:
1. Хэвийн нөхцөлд зөвхөн фтор нь устай идэвхтэй харилцан үйлчилдэг: F2 + H2O=2HF + O 2O=O2; O2 + O=O3. Ус фторт шатдаг гэж бид хэлж чадна. Энэ тохиолдолд хүчилтөрөгчийн фторид OF2 ба O2F2 зэрэг бодисуудын цогц хольц үүсдэг. Хлор, бром нь устай хэсэгчлэн харилцан үйлчилдэг: Cl2 + H2O ←→ HCl + HClO Хлор Cl2-ийн усан дахь уусмалыг хлорын ус гэнэ. Усны уурыг халсан нүүрсээр нэвтрүүлэхэд усны хий үүсдэг: C + H2O=to CO + H2.
2. Инерцийн хийнээс бусад бүх металл бус металлууд металлуудтай харилцан үйлчилдэг. Үүний үр дүнд хоёртын нэгдлүүд үүсдэг: исэл, гидрид, карбид, нитрид, фосфид, сульфид, хлорид, бромид, иодид.гэх мэт Ca + H2=CaH2 – кальцийн гидрид.
3. Металл бус металлууд зөвхөн халаахад (фтороос бусад) өөр хоорондоо урвалд орж янз бүрийн төрлийн хоёртын нэгдлүүдийг үүсгэдэг:
- Оксид: N2 + O2 ←→ 2NO –Q – азотын исэл (II) Металл бусуудаас зөвхөн хлор, бром, иод нь хүчилтөрөгчтэй шууд урвалд ордоггүй. Тэдний ислийг шууд бус аргаар олж авдаг.
- Устөрөгчийн нэгдлүүд: H2 + S=H2S - устөрөгчийн сульфид.
4. Хэвийн нөхцөлд метал бус нь исэлд өртдөггүй. Халах үед цөөхөн, гэхдээ практикт чухал урвал явагддаг. Жишээлбэл, исэлээс метал ба металл бусыг олж авах: FeO + C=Fe + CO↑.
Галогенийн жишээн дээр металл бусуудын ерөнхий шинж чанарыг авч үзье
F2 фтор ба Cl2 хлор нь ижил төстэй физик шинж чанартай: тэдгээр нь хурц үнэртэй хортой хий бөгөөд фтор нь цайвар шар өнгөтэй, хлор нь шар-ногоон өнгөтэй. Bromine Br2 нь хүнд улаан хүрэн шингэн юм. Хлор ба бром нь усанд хэсэгчлэн уусдаг тул тэдгээрийн уусмалыг хлор ба бромын ус гэж нэрлэдэг.
Иод I2 – усанд маш бага уусдаг, спирт болон бусад органик уусгагчид илүү сайн уусдаг.
Галогенийг хайлмал эсвэл NaCl уусмалын электролиз эсвэл хлороор солих замаар гаргаж авдаг. Галогенууд хүчлийнхээ уусмалаас бие биенээ нүүлгэн шилжүүлдэг: 2HBr + Cl2=2HCl + Br2.
