Окислительные свойства простых веществ неметаллов

Окислительные свойства неметаллов проявляются в первую очередь при их взаимодействии с металлами (как вы знаете, металлы всегда восстановители):

 

 

 

 

 

2.Окислительные свойства хлора Cl₂ выражены сильнее, чем у серы, поэтому и металл Fe, который имеет в соединениях устойчивые степени окисления +2 и +3, окисляется им до более высокой степени окисления.

 

3.Большинство неметаллов проявляют окислительные свойства при взаимодействии с водородом. В результате образуются летучие водородные соединения.

 

 

4 Любой неметалл выступает в роли окислителя в реакциях с теми неметаллами, которые имеют более низкое значение электроотрицательности

 

5.Электроотрицательность серы больше, чем у фосфора, поэтому она

 здесь проявляет окислительные свойства.

 

 

95

 

6.Электроотрицательность фтора больше, чем у всех остальных химических элементов, поэтому он проявляет свойства окислителя.

7.Фтор F₂ – самый сильный окислитель из неметаллов, проявляет в реакциях только окислительные свойства.

8.Окислительные свойства неметаллы проявляют и в реакциях с некоторыми сложными веществами. Отметим в первую очередь окислительные свойства неметалла кислорода в реакциях со сложными веществами:

a)

Восстановительные свойства простых веществ – неметаллов

В зависимости от значений их электроотрицательности один из них проявляет свойства окислителя, а другой – свойства восстановителя.

1. По отношению к фтору все неметаллы (даже кислород) проявляют восстановительные свойства.

2. Разумеется, неметаллы, кроме фтора, служат восстановителями при взаимодействии с кислородом:

 

 

 

 

 

3. В результате реакций образуются оксиды неметаллов: несолеобразующие и солеобразующие кислотные. И хотя галогены непосредственно с кислородом не соединяются, известны их оксиды

, , , , , и др., которые получают косвенным путем.

4.Многие неметаллы могут выступать в роли восстановителя в реакциях со сложными веществами-окислителями:

 

а)

 

 

 

Высшие оксиды неметаллов. Водородные соединения.

Высшие оксиды неметаллов.

В оксидах неметаллов связь между атомами ковалентная полярная. Среди оксидов молекулярного строения есть газообразные СО₂, SO₂, N₂O, CO, NO и др., жидкие (летучие) SO₃, N₂O₃, твердые (летучие) P₂O₅, N₂O₅, SeO₂. Твердый, очень тугоплавкий оксид SiO₂ – вещество с атомной кристаллической решеткой. Оксиды неметаллов делят на две группы: несолеобразующие и coлеобразующие. К несолеобразующим оксидам относятся SiO, N₂O, NO, NO₂, CO. Все остальные оксиды неметаллов являются солеобразующими, кислотными. При растворении их в воде образуются гидраты оксидов – гидроксиды, по своему характеру являющиеся кислотами. Кислоты и кислотные оксиды в результате химических реакций образуют соли, в которых неметалл сохраняет степень окисления.                                   

Например:

 

Кислотный оксид SiO₂ нерастворим в воде, но ему также соответствует гидрат в виде кислоты Н₂SiO₃ и соли:

 

Оксиды и соответствующие им гидроксиды – кислоты, в которых неметалл проявляет степень окисления, равную номеру группы, то есть высшее ее значение, называют высшими. При рассмотрении Периодического закона мы уже характеризовали их состав и свойства, например:

 

В пределах одной главной подгруппы, например, VI группы действует следующая закономерность изменения свойств высших оксидов и гидроксидов:

Если неметалл образует два или более кислотных оксидов, а значит, и соответствующих кислородсодержащих кислот, то их кислотные свойства усиливаются с увеличением степени окисления неметалла.

 

 

Оксиды и кислоты, в которых неметалл имеет высшую степень окисления, могут проявлять только окислительные свойства.

 

Особенности сильнейших окислителей и (конц.) проявляются в реакциях с металлами, неметаллами, органическими веществами.

Оксиды и кислоты, где неметалл имеет промежуточную степень окисления, могут проявлять и окислительные, и восстановительные свойства.

1. а)

б)

2. а)

б)

 

Водородные соединения.

Общим свойством всех неметаллов является образование летучих водородных соединений, в большинстве которых неметалл имеет низшую степень окисления.

Группа Период III IV V VI VII 2 B2H6 диборан   CH4 метан   NH3 аммиак   H2O вода   HF фтороводород   3   SiH4 силан   PH3 фосфин   H2S сероводород   HCl хлороводород   4     AsH3 арсин   H2Se селеноводород   HBr бромоводород   5       H2Te теллуроводород   HI иодоводород

Среди приведенных формул веществ много тех, свойства, применение и получение которых вы изучали ранее: СН₄, NH₃, H₂O, H₂S, HCl.

Известно, что наиболее просто эти соединения можно получить непосредственно взаимодействием неметалла с водородом, то есть синтезом:

Все водородные соединения неметаллов образованы ковалентными полярными связями, имеют молекулярное строение и при обычных условиях являются газами, кроме воды (жидкость).

Для водородных соединений неметаллов характерно различное отношение к воде. Метан и силан в ней практически нерастворимы. Аммиак при растворении в воде образует слабое основание – гидрат аммиака NH₃ ∙ H₂O.

При растворении в воде сероводорода, селеноводорода, теллуроводорода, а также галогеноводородов образуются кислоты с той же формулой, что и сами водородные соединения: H₂S, Н₂Se, H₂Те, HF, HCl, НВr, HI.

 

Если сравнить кислотно-основные свойства водородных соединений, образованных неметаллами одного периода, например второго (NH₃, H₂O, HF) или третьего (PH₃, H₂S, HCl), то можно сделать вывод о закономерном усилении их кислотных свойств и соответственно ослаблении основных. Это, очевидно, связано с тем, что увеличивается полярность связи Э — Н (где Э – неметалл).

Кислотно-основные свойства водородных соединений неметаллов одной подгруппы также отличаются. Например, в ряду галогеноводородов HF, HCl, HBr, HI прочность связи Э — Н уменьшается, так как увеличивается длина связи. В растворах НСl, HBr, HI диссоциируют практически полностью – это сильные кислоты, причем их сила увеличивается от HF к HI. При этом HF относится к слабым кислотам, что обусловлено еще одним фактором – межмолекулярным взаимодействием, образованием водородных связей... Н—F... Н—F... Атомы водорода связаны с атомами фтора F не только своей молекулы, но еще и соседней.

Обобщая сравнительную характеристику кислотно-основных свойств водородных соединений неметаллов, сделаем вывод об усилении кислотных и ослаблении основных свойств этих веществ по периодам и главным подгруппам с увеличением атомных номеров образующих их элементов.