Nemetāli

J.Švirksts. Nemetāli

4. Nemetālu ķīmiskās īpašības

Zināšanas par nemetālu ķīmiskajām īpašībām ir svarīgas tāpēc, ka uz tām balstās nemetālu izmantošana visdažādākajās tautsaimniecības jomās.

Nemetālu ķīmiskās īpašības ir ievērojami daudzveidīgākas par metālu ķīmiskajām īpašībām. To izskaidro ar dažādu nemetālisko elementu atomu ļoti daudzveidīgo uzbūvi. Nemetālisko elementu atomi ārējā enerģētiskajā līmenī var saturēt no viena elektrona, piemēram, ūdeņradis līdz astoņiem elektroniem, piemēram, cēlgāzes:

Ķīmiskais elements
Elementa simbols
Elektronu skaits atoma ārējā enerģētiskajā līmenī
Ūdeņradis
H
1
Bors
B
3
Ogleklis
C
4
Silīcijs
Si
4
Slāpeklis
N
5
Fosfors
P
5
Skābeklis
O
6
Sērs
S
6
Fluors
F
7
Hlors
Cl
7
Broms
Br
7
Jods
I
7
Hēlijs
He
8
Argons
Ar
8

Šo atomu uzbūves īpatnību dēļ nemetāli ķīmiskajās reakcijās var gan pievienot elektronus, iegūstot stabilu atoma elektronapvalku ar astoņiem elektronien, gan arī elektronus atdot. Līdz ar to nemetāliem ir izteiktas gan oksidētāju, gan arī reducētāju īpašības. Tiem raksturīgi ķīmiskie savienojumi gan ar negatīvām, gan pozitīvām oksidēšanās pakāpēm.

Nemetālu reaģētspēja ir ļoti atšķirīga. Lielākā daļa no tiem istabas temperatūrā ir diezgan inerti, tomēr to reaģētspēja strauji palielinās, paaugstinot temperatūru kā arī katalizatora klātienē. Piemēram, ūdeņraža un skābekļa maisījumu var uzglabāt daudzus gadus, nekāda ķīmiskā reakcija nenotiek. Taču pietiek tikai ar vienu dzirksteli vai sērkociņa liesmu un sākas strauja ķīmiskā reakcija, kas var beigties ar sprādzienu.

Vismazākā reaģētspēja ir cēlgāzē, kuru atomiem raksturīgs noslēgts elektronapvalks ar astoņiem elektroniem. Ķīmiķi ilgus gadus uzskatīja, ka cēlgāzes nepiedalās nevienā ķīmiskajā reakcijā. Tikai pagājušā gadsimta otrajā pusē ieguva pirmos cēlgāzu savienojumus:

Xe + F2 = XeF2
Xe + 2 F2 = XeF4
Xe + 3 F2 = XeF6
Savukārt visreaģētspējīgākais nemetāls ir fluors, kurš reaģē ar daudziem elementiem pat -150 0C temperatūrā un tumsā.