Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

18: Представницькі метали, металоїди та неметали

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    22542

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Template:MapOpenSTAX

    Розвиток таблиці Менделєєва в середині 1800-х років виходило з спостережень про те, що між властивостями елементів існувала періодична залежність. Хіміки, які мають розуміння варіацій цих властивостей, змогли використовувати ці знання для вирішення найрізноманітніших технічних завдань. Наприклад, кремній та інші напівпровідники складають основу сучасної електроніки через нашу здатність тонко налаштовувати електричні властивості цих матеріалів. У цій главі досліджуються важливі властивості репрезентативних металів, металоїдів та неметалів у таблиці Менделєєва.

    • 18.1: Періодичність
      Цей розділ фокусується на періодичності представницьких елементів, де електрони надходять на s і p орбіталі. Представницькі елементи зустрічаються в групах 1, 2 і 12-18. Ці елементи є репрезентативними металами, металоїдами та неметалами. Лужні метали (група 1) дуже реактивні, легко утворюють іони із зарядом 1+, утворюючи іонні сполуки, які зазвичай розчинні у воді, і енергійно реагують з водою з утворенням водневого газу та основного розчину гідроксиду металу.
    • 18.2: Виникнення та підготовка репрезентативних металів
      Через їх хімічну реакційну здатність необхідно виробляти репрезентативні метали в чистому вигляді шляхом відновлення з природних сполук. Електроліз важливий у виробництві натрію, калію та алюмінію. Хімічне відновлення є основним методом виділення магнію, цинку та олова. Подібні процедури важливі для інших представницьких металів.
    • 18.3: Структура та загальні властивості металоїдів
      Елементи бор, кремній, германій, миш'як, сурма та телур відокремлюють метали від неметалів у таблиці Менделєєва. Ці елементи, звані металоїдами або іноді напівметалами, проявляють властивості, характерні як для металів, так і неметалів. Структури цих елементів багато в чому схожі на структури неметалів, але елементами є електричні напівпровідники.
    • 18.4: Структура та загальні властивості неметалів
      Неметали мають структури, які сильно відрізняються від структур металів, перш за все тому, що вони мають більшу електронегативність і електрони, які більш щільно пов'язані з окремими атомами. Більшість неметалів оксидів є кислотними ангідридами, що означає, що вони реагують з водою з утворенням кислих розчинів. Молекулярні структури є загальними для більшості неметалів, а деякі мають кілька алотропів з різними фізичними властивостями.
    • 18.5: Виникнення, підготовка та сполуки водню
      Водень є найпоширенішим елементом у Всесвіті, і його хімія справді унікальна. Хоча він має деяку хімічну реакційну здатність, подібну до реакції лужних металів, водень має багато тих же хімічних властивостей неметалу з відносно низькою електронегативністю. Він утворює іонні гідриди з активними металами, ковалентні сполуки зі ступенем окислення -1 з меншою кількістю електронегативних елементів і ковалентні сполуки зі ступенем окислення +1 з більшою кількістю електронегативних неметалів.
    • 18.6: Виникнення, підготовка та властивості карбонатів
      Звичайним способом отримання карбонатів лужних і лужноземельних металів є реакція оксиду або гідроксиду з вуглекислим газом. Інші карбонати утворюються при опадах. Поширеними прикладами є карбонати металів або карбонати водню, такі як вапняк (CaCO3), антацидні туми (CaCO3) та харчова сода (NaHCO3). Карбонати і карбонати водню розкладаються в присутності кислот і більшість розкладаються при нагріванні.
    • 18.7: Виникнення, підготовка та властивості азоту
      Азот демонструє ступені окислення в діапазоні від 3 − до 5+. Через стабільність потрійного зв'язку NN для отримання сполук з молекулярного азоту потрібно багато енергії. Активні метали, такі як лужні метали та лужноземельні метали, можуть зменшити азот з утворенням нітридів металів. Оксиди азоту і гідриди азоту також є важливими речовинами.
    • 18.8: Виникнення, підготовка та властивості фосфору
      Фосфор (група 15) зазвичай проявляє ступінь окислення 3− з активними металами та 3+ та 5+ з більшою кількістю електронегативних неметалів. Галогени і кисень будуть окислювати фосфор. Оксиди - оксид фосфору (V), P4O10 та оксид фосфору (III), P4O6. Два поширені методи отримання ортофосфорної кислоти, H3PO4, - це або реакція фосфату з сірчаною кислотою, або реакція води з оксидом фосфору (V). Ортофосфорна кислота - трипротоновая, яка утворює 3 види солей.
    • 18.9: Виникнення, підготовка та сполуки кисню
      Кисень - один з найбільш реактивних елементів. Ця реакційна здатність укупі з її великою кількістю робить хімію кисню дуже багатою і добре зрозумілою. Сполуки репрезентативних металів з киснем існують у трьох категоріях (1) оксидів, (2) пероксидів і супероксидів та (3) гідроксидів. Нагрівання відповідних гідроксидів, нітратів або карбонатів є найпоширенішим методом отримання оксидів. Нагрівання металу або оксиду металу в кисні може призвести до утворення пероксидів і супероксидів.
    • 18.10: Виникнення, підготовка та властивості сірки
      Сірка (група 16) реагує майже з усіма металами і легко утворює сульфідний іон S2−, в якому він має ступінь окислення 2−. Сірка реагує з більшістю неметалів.
    • 18.11: Виникнення, підготовка та властивості галогенів
      Галогени утворюють галогеніди з меншою кількістю електронегативних елементів. Галогеніди металів варіюються від іонних до ковалентних; галогеніди неметалів є ковалентними. Інтергалогени утворюються шляхом поєднання двох і більше різних галогенів. Всі репрезентативні метали реагують безпосередньо з елементарними галогенами або з розчинами гідрогалогенних кислот (HF, HCl, HBr і HI) для отримання репрезентативних галогенідів металів.
    • 18.12: Виникнення, підготовка та властивості благородних газів
      Найбільш значуща властивість благородних газів (група 18) - їх бездіяльність. Вони зустрічаються в низьких концентраціях в атмосфері. Вони знаходять застосування як інертні атмосфери, неонові вивіски та як охолоджуючі рідини. Три найважчі благородні гази вступають в реакцію з фтором з утворенням фторидів. Фториди ксенону найкраще характеризуються як вихідні матеріали для кількох інших сполук благородних газів.
    • 18.E: Представницькі метали, металоїди та неметали (вправи)
      Це домашні вправи для супроводу TextMap, створеного для «Хімії» OpenStax. Додаткові загальні банки питань хімії можна знайти для інших Textmaps і можуть бути доступні тут. На додаток до цих загальнодоступних питань, доступ до приватного банку проблем для використання в іспитах та домашніх завданнях доступний викладачам лише в індивідуальному порядку; будь ласка, зв'яжіться з Delmar Larsen для облікового запису з дозволом на доступ.