1. Признаки неметаллических элементов Элементы относятся к неметаллам на основании их физических и химических свойств, а также строения их атомов. Атомные характеристики:
- Электроотрицательность: Неметаллы обладают высокой способностью притягивать электроны.
- Электронное строение: На внешнем энергетическом уровне у неметаллов обычно находится от 4 до 8 электронов (исключения: водород — 1, гелий — 2, бор — 3).
- Радиус атома: Атомные радиусы неметаллов меньше, чем у металлов того же периода, что обуславливает сильное притяжение внешних электронов к ядру.
Физические свойства:
- Агрегатное состояние: Могут быть газами ( , , ), жидкостями ( ) или твердыми веществами (S, P, C). Проводимость: Плохо проводят электрический ток и тепло (являются диэлектриками или полупроводниками). Внешний вид: Не имеют характерного металлического блеска (за исключением йода и графита) и являются хрупкими в твердом состоянии (непластичны).
Химические свойства:
- В реакциях с металлами выступают в роли окислителей, принимая электроны.
- Образуют кислотные оксиды и летучие водородные соединения (например, , , ).
2. Положение неметаллов в Периодической системе В периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева неметаллы занимают верхний правый угол.
- Граница: Если провести условную диагональ от бора ( ) к астату ( ), то неметаллы будут располагаться на этой линии и выше неё (в главных подгруппах). Группы: Неметаллы сосредоточены в IIIА–VIIIА группах. Количество: К неметаллам относятся 22 элемента (включая инертные газы). Особенности: С увеличением номера периода количество неметаллов в нем уменьшается. Например, во втором периоде их пять, а в пятом — всего два.
3. Общая характеристика элемента: Фосфор ( ) Фосфор — один из важнейших неметаллов, играющий ключевую роль в живой природе. Общие сведения:
- Символ: (Phosphorus). Порядковый номер: 15. Положение: 3-й период, V группа, главная подгруппа. Атомная масса: .
Физические свойства и аллотропия: Фосфор существует в виде нескольких аллотропных модификаций, которые сильно различаются по свойствам:
- Белый фосфор: Молекулярная решетка ( ). Мягкое, воскообразное вещество, крайне ядовито, светится в темноте и самовоспламеняется на воздухе. Красный фосфор: Полимерная структура. Порошок темно-красного цвета, менее активен, не ядовит, используется в производстве спичек. Черный фосфор: Самая устойчивая форма, по виду напоминает графит, обладает полупроводниковыми свойствами.
Химические свойства: Фосфор проявляет степени окисления от до .
- Горение: При сгорании образует оксид фосфора(V):
Взаимодействие с металлами: Образует фосфиды (например, ). Окислительные свойства: С водородом напрямую практически не реагирует, но образует соединение фосфин ( ) косвенным путем.
Биологическая роль и применение:
- Биология: Фосфор называют «элементом жизни и мысли». Он входит в состав нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), АТФ и костной ткани (в виде фосфата кальция).
- Промышленность: Основная часть добываемых фосфатов идет на производство минеральных удобрений. Также используется в металлургии и производстве моющих средств.
Я могу составить сравнительную таблицу свойств белого и красного фосфора или подготовить характеристику другого неметалла, например, углерода или азота.