非金属单质定义_非金属单质定义是什么
1.单质分为哪三大类?
2.混合物,纯净物,单质,化合物金属与非金属的概念及含义
3.有哪些固态非金属单质
4.非金属单质
惰性气体元素的晶体 惰性气体在低温下形成的晶体为A1(面心立方)型或A3(六方密堆)型结构。由于惰性气体原子外层为满电子构型,它们之间并不形成化学键,低温时形成的晶体是靠微弱的没有方向性的范德华力直接凝聚成最紧密堆积的A1型或A3型分子晶体。
其它非金属元素单质的晶体结构 —休谟-偌瑟瑞(Hume-Rothery)规则 如果某非金属元素的原子能以单键与其它原子共价结合形成单质晶体,则每个原子周围共价单键的数目为8减去元素所在周期表的族数(m),即共价单键数目为8-m,亦称为8-m规则。 对于第VII族元素,每个原子周围共价单键个数为8-71,因此,其晶体结构是两个原子先以单键共价结合成双原子分子,双原子分子之间再通过范德华力结合形成分子晶体,如图1-11 。 对于第VI族元素,单键个数为8-62,故其结构是共价结合的无限链状分子或有限环状分子,链或环之间由通过范德华力结合形成晶体,如图1-12 。 对于第V族元素,单键个数为8-53,每个原子周围有3个单键(或原子),其结构是原子之间首先共价结合形成无限层状单元,层状单元之间借助范德华力结合形成晶体,如图1-13 。 对于第IV族元素,单键个数为8-44,每个原子周围有4个单键(或原子)。其中C、Si、Ge皆为金刚石结构,由四面体以共顶方式共价结合形成三维空间结构..
单质分为哪三大类?
金属单质和非金属单质反应化学方程式为4Na+O2=2Na2O、2Na+Cl2=2NaCl。
一、金属单质
金属单质是由同一种金属元素组成的无机化合物。在自然界中,金属元素通常以单质的形式存在,以纯净金属的形式出现。金属单质具有一些特征性质,如良好的导电性、热传导性、延展性和可塑性等。
金属单质的原子结构具有特殊的电子排布方式。金属元素的外层电子较少,通常在形成金属晶格时,这些外层电子相互共享或移动形成电子海,使金属具有良好的导电性和热传导性。
二、非金属单质
非金属单质是由非金属元素组成的无机化合物。与金属不同,非金属单质通常以分子的形式存在,而不是以晶格结构存在。非金属元素通常是在自然界中以单质的形式存在,如氧气(O?)、氮气(N?)、氯气(Cl?)等。
它们的原子结构包含外层电子较多,并且倾向于吸引、接受或共享电子。
化学方程式的起源与重要作用
一、化学方程式的起源
在十八世纪末和十九世纪初,一些著名的化学家如路易斯·迈尔、安东尼奥·拉瓦锡和约翰·道尔顿等人,进一步完善了化学方程式的表示方法。他们提出了许多关于质量守恒、化学反应机理和元素比例的理论。
到了十九世纪中期,奥古斯特·科代勒和阿道夫·沙克尔等化学家开始使用现代化学符号来表示化学方程式中的化学物质和反应条件。他们还开发了一套规则和约定来编写和解释化学方程式。
二、化学方程式的重要作用
1、描述化学反应
化学方程式是描述化学反应的主要方法之一。它们清晰地表明了反应物和生成物之间的化学变化和物质转化。通过化学方程式可以了解反应的组成、比例、反应条件等重要信息。
2、质量守恒定律
化学方程式中的反应物和生成物之间的质量总量保持不变,符合质量守恒定律。这一定律是化学方程式的基础,使得化学方程式成为实验结果符合理论预期的重要工具。
3、反应机理研究
化学方程式揭示了化学反应的基本过程和机理,帮助科学家深入研究反应的速率、中间物种以及反应路径。
混合物,纯净物,单质,化合物金属与非金属的概念及含义
单质分为金属单质、非金属单质、稀有气体单质三大类。
单质是由同种元素组成的纯净物。元素以单质形式存在时的状态为元素的游离态。
详情如下:
一般来说,单质的性质与其元素的性质密切相关。如很多金属的金属性都很强,那么它们的单质还原性就很强。不同种类元素的单质,其性质差异在结构上反映得最为突出。与单质相对,由多种元素组成的纯净物是化合物。
非金属单质一般以共价键结合成分子。常温下,很多非金属单质都以双原子分子形式存在,如氢气、氧气等。一些元素还可形成多原子的分子,如臭氧(O3)、足球烯(C60)等。能形成原子晶体的单质在常温下都是固态,而且较硬,如钻石等。
稀有气体的价电子层是满的,所以它们不需要结合成分子以使自己更稳定,因此它们在常温常压下都是单原子分子的气体。上述物质中都没有可自由移动的电子,因此它们都是电的不良导体。例外的是石墨,它具有特殊的层状结构,质地松软,且可以导电。
有哪些固态非金属单质
单质必须是由同种元素组成的纯净物,混合物不可能是单质.元素在单质中存在时称为元素的游离态.
一般来说,单质的性质与其元素的性质密切相关.比如,很多金属的金属性都很明显,那么它们的单质还原性就很强.不同种类元素的单质,其性质差异在结构上反映得最为突出.
与单质相对,由多种元素组成的纯净物叫做化合物.
混合物是由两种或多种物质混合而成的(或由不同种分子构成的).(.无固定组成和性质,而其中的每种单质或化合物都保留着各自原有的性质.混合物可以用物理方法将所含物质加以分离.
混合物是由两种及两种以上纯物质(元素或化合物)没有经化学合成而组成的物质.
混合物如:含有氧、氮、稀有气体、二氧化碳等多种气体的空气,含有各种有机物的石油(原油)、天然水、溶液、泥水、牛奶、合金、石灰燃料(煤、石油、天然气)、石灰石……
单质必须是由同种元素组成的纯净物,混合物不可能是单质.元素在单质中存在时称为元素的游离态.
纯净物
定义:由单一物质组成的物质称为纯净物.
包括:纯净物包括了单质和化合物
所以纯净物不一定是单质,但单质一定是纯净物
例如说O2是单质,也是纯净物,而CO2不是单质,但是纯净物
单质是由一种元素组成的物质 如O2 N2 FE
单质的定义是由一类原子组成的物质
不能是化合物
金属单质就是由金属原子组成的单质:Hg汞
非金属单质就是由非金属原子组成的单质:S单体硫 或 Si硅
非金属单质
1.碳
碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium,意为“煤,木炭”。碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。
2.硫
硫(sulfur)是一种非金属元素,化学符号S,原子序数16。硫是氧族元素(ⅥA族)之一,在元素周期表中位于第三周期。
通常单质硫是**的晶体,又称作硫磺。硫单质的同素异形体有很多种,有斜方硫、单斜硫和弹性硫等。硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。?[1]?硫单质难溶于水,微溶于乙醇,易溶于二硫化碳。
硫是人体内蛋白质的重要组成元素,对人的生命活动具有重要意义。硫主要用于肥料、火药、润滑剂、杀虫剂和抗真菌剂生产。
3.碘
元素周期表53号元素碘,在化学元素周期表中位于5周期系ⅦA族是卤族元素之一。1811年法国药剂师库特瓦首次发现单质碘。单质碘呈紫黑色晶体,易升华,升华后易凝华。有毒性和腐蚀性。碘单质遇淀粉会变蓝紫色。主要用于制药物、染料、碘酒、试纸和碘化合物等。碘是人体的必需微量元素之一,健康成人体内的碘的总量为30毫克(20~50毫克),国家规定在食盐中添加碘的标准为20-30毫克/千克。
扩展资料:
非金属单质是由同种非金属元素形成的纯净物。非金属单质是单质的一种类别。
非金属元素是元素的一大类,在所有的一百多种化学元素中,非金属占了22种.在周期表中,除氢以外,其它非金属元素都排在表的右侧和上侧,属于p区.包括氢、硼、碳、氮、氧、氟、硅、磷、硫、氯、砷、硒、溴、碲、碘、砹、氦、氖、氩、氪、氙、氡。
参考资料百度百科-硫
百度百科-碘
百度百科-碳
百度百科-非金属单质
非金属单质的通性
1.概述
(1) 位置及其原子结构
位置:位于元素周期表的右上角。把6种稀有气体除外,一般所指的非金属元素就只有16种。
原子结构:最外层电子数较多,原子半径较小,化学反应中容易结合电子,显示负化合价。
(2) 单质的晶体类型
分子晶体:H2、X2、O2、O3、S8、N2、P4、稀有气体。
原子晶体:金刚石、Si、B。
(3) 单质的同素异形体
氧族、卤族及氮没有同素异形体。
由同种原子组成的晶体,晶格不同,形成不同的单质。如金刚石和石墨。
由同种原子组成的分子,其原子个数不同,形成不同的单质。如O2、O3。
由同种原子组成的分子,其晶格不同,原子个数也不同而形成不同的单质。如白磷和红磷。
2.单质的物理性质
(1) 常温常压下非金属单质的状态
属于分子晶体的,在同类单质中分子量较小(范氏力较小)为气态(F2、Cl2、O2、N2、H2),较大的为液态(Br2),固态(S、P、I2)。
属于原子晶体的是固态(金刚石、硅、硼)。
(2) 单质的熔、沸点
属于分子晶体的由于分子间力较小,故熔、沸点较低。具有相似结构的同类晶体中,一般是分子量越大,其熔、沸点较高。
属于原子晶体的由于共价键的键能大,牢固,所以熔点很高,如金刚石,硬度大。
(3) 水溶性
氟能与水剧烈反应生成HF和O2;氯能溶于水(歧化反应),难溶于饱和食盐水;其它单质的水溶性都很小。
(4) 非金属单质呈固态时有热脆性,可能透明或半透明。
比重较小,无金属光泽((石墨例外)。导电、导热性差。
3.非金属单质的化学性质
(1) 化学惰性:稀有气体;
强氧化性:F2、Cl2、Br2、O2;
以还原性为主:H2、C、Si、B、P、As。
(2) 典型的非金属较易跟金属化合,一般形成离子键,非金属元素得电子,呈负价。
(3) 典型的非金属能跟氢气以极性共价键化合生成气态氢化物(ⅣA—ⅦA),共用电子对偏向非金属元素,非金属元素显负价。
(4) 不同非金属间通过极性键形成化合物,共用电子对偏向吸电子能力强的非金属。
(5) 非金属氧化物一般为酸性氧化物,其对应的水化物是酸,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,则其元素的非金属性也越强。
具体化学性质是:
(1) 与金属反应
绝大多数非金属能与金属直接化合生成盐、氧化物、氮化物和碳化物。反应的难易是:强强易,弱弱难。典型的金属与典型的非金属化合形成离子化合物。
2Na+Cl2=2NaCl
3Fe+2O2 →Fe3O4
3Mg+N2→Mg3N2
金属活动顺序表里的金属都能与F2、Cl2反应,除Ag、Pt、Au外都能与Br2、I2反应,除Pt、Au外都能与S反应,以上均生成无氧酸盐。
注意:2Na+S=Na2S,Hg+S=HgS较易。
(2) 与非金属反应
① 与H2反应生成气态氢化物(以极性键形成气态氢化物,水是液态)。反应的难易是:强易弱难,强稳定。
即使在温度
H2+Cl2→2HCl
非金属气态氢化物大多具有还原性,其规律是:强者弱。
② 与O2反应生成非金属氧化物,除NO、CO外,皆为成盐氧化物。反应规律是强难弱易,卤素不与氧气直接化合,具有强还原性的非金属与氧气反应容易。大多数非金属氧化物是酸性氧化物,其最高氧化物中除CO2为气体外,其余皆为固体。
S+O2=2SO2 4P+5O2=2P2O5
非金属单质形成氧化物的由易到难的程度:P、S、C、Si、N、I、Br、Cl。
40℃左右白磷燃烧,300℃左右煤(C)着火。C、Si可在空气中烧尽,N2在2000℃左右才和氧气化合。I2、Br2、Cl2不与氧气直接化合。
③ 与其它非金属反应
2P+3Cl2=2PCl3
2P+5Cl2=2PCl5
Si+2F2=SiF4
C+2S→CS2
(3) 与水反应
2F2+2H2O=4HF+O2?(置换)
Cl2+H2O=HCl+HClO(Br2、I2相同)(歧化)
C+H2O(g)→CO+H2 (水煤气)
(4) 与碱溶液反应
X2+2NaOH(稀)=NaX+NaXO+H2O(注意:F2例外)
3X2+6NaOH(浓)=5NaX+NaXO3+3H2O(注意:F2例外)
3S+6KOH(浓)=2K2S+K2SO3+3H2O
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2?
P4+3NaOH+3H2O→3NaH2PO2+PH3?
(5) 与氧化性酸反应
不太活泼的非金属C、S、P、I2等具有较强还原性,可被硝酸和浓硫酸等强氧化性酸氧化。
C+2H2SO4(浓)→CO2?+2SO2?+2H2O
C+4HNO3(浓)→CO2?+4NO2?+2H2O
S+2H2SO4(浓)→3SO2?+2H2O
S+6HNO3(浓)→H2SO4+6NO2?+2H2O
P+5HNO3(浓)→H3PO4+5NO2?+H2O
3P(白磷)+5HNO3(稀)+2H2O=3H3PO4+5NO?
I2+10HNO3(浓)=2HIO3+10 NO2?+4H2O
(6) 与氧化物反应
① 与金属氧化物反应(具有还原性的非金属与具有氧化性的金属氧化物发生氧化还原反应。)
C+2CuO→CO2↑+2Cu
C+FeO→CO↑+Fe
Si+2FeO→SiO2+2Fe
H2+CuOH2→O↑+Cu
Na2O+O2=Na2O2
② 与非金属氧化物反应
C+H2O→CO+H2
2C+SiO2 →2CO↑+Si
3C+SiO2→2CO↑+SiC
2F2+2H2O=4HF+O2?
C+CO2→2CO
2SO2+O2=2SO3
2NO+O2=2NO2
(7) 与无氧化酸及无氧酸盐反应
按非金属的活动顺序发生置换反应(强代弱)。
2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2
Br 2+2NaI=2NaBr+I2
Cl2+Na2S=2NaCl+S?
2H2S+O2=2H2O+2S
2H2S+3O2→2H2O+2SO2
4.非金属单质的制备方法
(1) 氧化阴离子法
电解法(可制取Cl2、F2、O2等)
2NaCl→2Na+Cl2
(电解KHF2,Cu作容器、阴极,石墨作阳极,2KHF2 2KF+H2?+F2?)
用强氧化剂氧化
2KMnO4(浓)+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+Cl2?+8H2O
4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2?+2H2O
2NaI+Cl2=2NaCl+I2 H2S+Br2=2HBr+S?
(2) 氧化负价原子(热分解法)
2KMnO4→KMnO4+MnO2+O2?
2H2S+O2(不足)→2S+2H2O
CH4+O2→(不足)C+2H2O
(3) 还原正价元素:用强还原剂将不太活泼的非金属从它们的化合物中还原出来,这种反应需要在高温下进行。
SiCl4+2H2→Si+4HCl?
B2O3+3H2→2B+3H2O
P2O5+C→2P+5CO
2C+SiO2→2CO↑+Si
2Mg+SiO2→2MgO+Si
Zn+2HCl=ZnCl2+H2?
其它:
NH4Cl+NaNO2→NaCl+2H2O+N2?
+2H2OS+6HNO3(浓)→H2SO4+6NO2?+2H2O
P+5HNO3(浓)→H3PO4+5NO2?+H2O
3P(白磷)+5HNO3(稀)+2H2O=3H3PO4+5NO?
I2+10HNO3(浓)=2HIO3+10 NO2?+4H2O
(6) 与氧化物反应
① 与金属氧化物反应(具有还原性的非金属与具有氧化性的金属氧化物发生氧化还原反应。)
C+2CuO→CO2↑+2Cu
C+FeO→CO↑+Fe
Si+2FeO→SiO2+2Fe
H2+CuOH2→O↑+Cu
Na2O+O2=Na2O2
② 与非金属氧化物反应
C+H2O→CO+H2
2C+SiO2 →2CO↑+Si
3C+SiO2→2CO↑+SiC
2F2+2H2O=4HF+O2?
C+CO2→2CO
2SO2+O2=2SO3
2NO+O2=2NO2
(7) 与无氧化酸及无氧酸盐反应
按非金属的活动顺序发生置换反应(强代弱)。
2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2
Br 2+2NaI=2NaBr+I2
Cl2+Na2S=2NaCl+S?
2H2S+O2=2H2O+2S
2H2S+3O2→2H2O+2SO2
4.非金属单质的制备方法
(1) 氧化阴离子法
电解法(可制取Cl2、F2、O2等)
2NaCl→2Na+Cl2
用强氧化剂氧化
2KMnO4(浓)+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+Cl2?+8H2O
4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2?+2H2O
2NaI+Cl2=2NaCl+I2 H2S+Br2=2HBr+S?
(2) 氧化负价原子(热分解法)
2KMnO4→KMnO4+MnO2+O2?
2H2S+O2(不足)→2S+2H2O
CH4+O2→(不足)C+2H2O
(3) 还原正价元素:用强还原剂将不太活泼的非金属从它们的化合物中还原出来,这种反应需要在高温下进行。
SiCl4+2H2→Si+4HCl?
B2O3+3H2→2B+3H2O
P2O5+C→2P+5CO
2C+SiO2→2CO↑+Si
2Mg+SiO2→2MgO+Si
Zn+2HCl=ZnCl2+H2?
其它:
NH4Cl+NaNO2→NaCl+2H2O+N2
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