2. Физические свойства неметаллов

Из \(118\) известных на данный момент химических элементов \(22\) элемента образуют простые вещества, обладающие неметаллическими свойствами. Неметаллических простых веществ намного больше, чем самих неметаллических химических элементов. Причиной тому служит существование явления, называемого аллотропией.

Например, химический элемент кислород \(O\) образует простое вещество кислород $O_2$, молекула которого состоит из двух атомов, и простое вещество озон $O_3$, молекула которого состоит из трёх атомов данного элемента.

 

Химический элемент фосфор \(P\) образует множество аллотропных видоизменений, важнейшими из которых являются красный фосфор и белый фосфор.

 

Химический элемент углерод \(C\) образует встречающиеся в природе модификации — алмаз и графит.

 

Аллотропные видоизменения, образуемые одним и тем же химическим элементом, существенно отличаются между собой как по строению, так и по свойствам.

 

Аллотропия присуща не всем неметаллических химическим элементам.

Например, водород, азот, элементы \(VII\)A и \(VIII\)A групп не имеют аллотропных модификаций, т. е. каждый из упомянутых элементов образует только одно простое вещество.

Свойства неметаллических простых веществ отличаются большим разнообразием. Собственно говоря, их объединяет только то, что они, как правило, не обладают теми физическими свойствами, которые типичны для металлов, т. е. не обладают характерным металлическим блеском, ковкостью, пластичностью, высокой тепло- и электропроводностью.

 

Неметаллы при обычных условиях могут быть газообразными, жидкими и твёрдыми веществами.

 

Газообразными неметаллами являются гелий \(He\), неон \(Ne\), аргон \(Ar\), криптон \(Kr\), ксенон \(Xe\) и радон \(Rn\). Их называют инертными (или благородными) газами. Каждая «молекула» инертного газа состоит только из одного атома.

 

Такие химические элементы, как водород \(H\), кислород \(O\), азот \(N\), хлор \(Cl\), фтор \(F\) образуют газообразные вещества, состоящие из двухатомных молекул, соответственно — $H_2$, $O_2$, $N_2$, ${\mathit{Cl}}_2$, $F_2$.

 

Из неметаллических простых веществ при обычных условиях жидкостью является только бром, молекулы которого двухатомны — ${\mathit{Br}}_2$.

 

Остальные неметаллические химические элементы при обычных условиях находятся в твёрдом агрегатном состоянии. Например, химический элемент углерод образует такие твёрдые вещества, как алмаз и графит. Твёрдыми являются кристаллическая сера $S_8$, фосфор красный и фосфор белый $P_4$, кристаллический иод $I_2$.

 

  

Некоторые неметаллы так же, как и металлы обладают блеском. Например, кристаллический иод, кремний и графит не похожи на остальные неметаллы — они имеют блеск, несколько напоминающий блеск металлов.

 

В отличие от металлов, большинство которых имеют серебристо-серый цвет, окраска неметаллов очень разнообразна. Белый цвет имеет белый фосфор, красный — красный фосфор, жёлтый — сера и фтор, красно-бурый — жидкий бром, жёлто-зелёный — хлор, фиолетовый цвет имеют пары иода, синий — жидкий кислород, серый — графит и кремний. Бесцветным является алмаз, окраски не имеют также инертные газы, азот, кислород и водород.

 

 

Неметаллы могут находиться в твёрдом, жидком и газообразном агрегатных состояниях.

  

  

Некоторые неметаллы имеют запах. Например, резкий удушливый запах имеют озон $O_3$, фтор $F_2$ (при попадании в органы дыхания практически моментально разрушает ткани), хлор ${\mathit{Cl}}_2$, бром ${\mathit{Br}}_2$ и иод $I_2$.

 

  

Неметаллы в твёрдом агрегатном состоянии не обладают пластичностью. Они являются хрупкими.

 

  

Неметаллы, за исключением графита, плохо проводят тепло и практически не проводят электрический ток (являются диэлектриками).