Условие задачи
Укажите положение типичных неметаллических элементов в Периодической системе.
Решение
Нам дана задача из области химии. Её суть состоит в указании положения типичных неметаллических элементов в Периодической системе элементов.
Чтобы решить задачу, необходимо знать следующее:
1. Неметаллы в периодической таблице в основном располагаются в правой части таблицы, то есть в блоке p элементов. В таблице принято проводить условную «линию металлов/неметаллов», которая проходит по бору, кремнию, арсену, антимону и полонию. Все элементы правее этой линии (за исключением некоторых переходных элементов) относятся к неметаллам.
2. Среди типичных неметаллов принято выделять следующие элементы:
a) Водород (H) – хотя он располагается в левом верхнем углу, по своим свойствам он ведёт себя как неметалл.
b) Углерод (C), азот (N) и кислород (O) – находятся в первых трех периодах; именно они образуют основу органической химии.
c) Фосфор (P) и сера (S) – принадлежат к группе 15 и 16 соответственно.
d) Галогены – фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), иод (I), астат (At) – расположены в группе 17.
e) Благородные газы – гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe), радон (Rn) – находятся в группе 18.
3. При этом следует отметить, что хотя некоторые элементы (например, кремний в группе 14) часто классифицируются как полуметаллы или металлоида, к типичным неметаллам относят именно те элементы, которые практически не проявляют металлических свойств. Для большинства учебных целей типичными неметаллами принято считать: H, C, N, O, P, S, F, Cl, Br, I, а также благородные газы.
Подробное решение:
а) Рассмотрим блок p элементов (группы с 13 по 18). Здесь слева находятся металлы (например, бор и алюминий – хотя бор как неметалл, но в этой области его часто относят к неметаллам) и полуметаллы, а справа – неметаллы. Практически все неметаллические элементы (за исключением водорода, который особый случай) располагаются в группах 14–18, преимущественно ближе к правому краю.
б) Группа 17 (галогены) и группа 18 (благородные газы) находятся непосредственно в правом краю таблицы. Эти элементы обладают ярко выраженными неметаллическими свойствами. Галогенам присуща высокая электроотрицательность, а благородные газы – инертность.
в) Элементы группы 15 (например, азот и фосфор) и группы 16 (например, кислород, сера, и с большим номером – селен) также являются неметаллами. Они расположены чуть левее галогенов и благородных газов.
г) Водород (H) хотя находится в левом верхнем углу (обычно помещается над щелочными металлами), по своим химическим свойствам оказывается неметаллом – он может как отдавать, так и принимать электроны, но чаще воспринимается как неметалл.
Вывод:
Типичные неметаллические элементы располагаются в правой части периодической системы, в частности в блоке p (группы 14–18), а также водород, несмотря на своё положение в левом верхнем углу, по своей природе неметаллический.
Таким образом, ответ на задачу:
Типичные неметальные элементы (например, H, C, N, O, P, S, F, Cl, Br, I, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) располагаются в периодической системе в основном в правой части, то есть в блоке p элементов (группы 14–18), с тем исключением, что H находится в левом верхнем углу, но имеет неметаллические свойства.