2. А Т О М И Н Е М Е Т А Л І Ч Н И Х Е Л Е М Е Н Т І В
С Т А Н О В Л Я Т Ь П Е Р Е В А Ж Н У Б І Л Ь Ш І С Т Ь С П О Л У К У
В С Е С В І Т І Т А В Е Р Х Н І Х Ш А Р А Х З Е М Л І . В О Н И
Б І Л Ь Ш П О Ш И Р Е Н І В П Р И Р О Д І , А Н І Ж М Е Т А Л И .
Д Е Я К І Н Е М Е Т А Л І Ч Н І Е Л Е М Е Н Т И
З У С Т Р І Ч А Ю Т Ь С Я У П Р И Р О Д І У В И Г Л Я Д І
П Р О С Т И Х Р Е Ч О В И Н : Р О Д О В И Щ А С А М О Р О Д Н О Ї
С І Р К И В П Р И К А Р П А Т Т І ; З А В А Л Л І В С Ь К Е
Р О Д О В И Щ Е Г Р А Ф І Т У ; І С Н У Ю Т Ь П О К Л А Д И П О Р І Д ,
Щ О М І С Т Я Т Ь А Л М А З И . Д О С К Л А Д У П О В І Т Р Я
В Х О Д Я Т Ь : А З О Т , К И С Е Н Ь , І Н Е Р Т Н І Г А З И .
Н А Й П О Ш И Р Е Н І Ш И М Е Л Е М Е Н Т О М У К О С М О С І Є
Г І Д Р О Г Е Н . З Н А Ч Н О Б І Л Ь Ш Е А Т О М І В
Н Е М Е Т А Л І Ч Н И Х Е Л Е М Е Н Т І В У Т В О Р Ю Ю Т Ь
Р І З Н О М А Н І Т Н І С К Л А Д Н І Р Е Ч О В И Н И . Т А К ,
З Н А Ч Н У Ч А С Т И Н У Л І Т О С Ф Е Р И С Т А Н О В И Т Ь
К Р Е М Н Е З Е М S I О 2 , Г І Д Р О С Ф Е Р И – В О Д А .
3. Більшість неметалів є важливими
для практики. Озон і хлор з
огляду на їх бактерицидні
властивості застосовують для
знезараження води. Крім того,
хлор є вихідною речовиною у
виробництві хлорного вапна,
органічних розчинників, засобів
захисту рослин від хвороб і
шкідників тощо.
Н А В І Щ О Н Е М Е Т А Л И Н А М ?
Обробляючи прозорі алмази,
виготовляють діаманти. Алмазний
порошок використовують у
шліфувальних і різальних
інструментах.Завдяки шаруватій
будові графіт слугує змащувальним
матеріалом, а його електропровідність
дає змогу виготовляти електричні
контакти й електроди. Стержні із
графіту застосовують у ядерних
реакторах.
4. Водень є сировиною для
хімічної і нафтопереробної
промисловості. Силіцій як
напівпровідник
використовують в
електронній техніці,
сонячних батареях,
різноманітних приладах.
ЯК ЗАСТОСОВУЮТЬ
ВОДЕНЬ?
Хімічно пасивним газом азотом
наповнюють колби електричних
ламп. Із азоту і водню добувають
амоніак, а з нього — нітратну
кислоту, добрива. Азот, аргон і
гелій використовують у техніці й
наукових дослідженнях як
інертне газове середовище для
запобігання окисненню речовин
киснем повітря.
5. У періодичній системі Д. І.
Менделєєва елементи-неметали
містяться у її правій верхній частині.
Межа проходить по умовній лінії, яка
з'єднала б елементи Бор і Астат.
Елементи-неметали належать до р-
елементів, за виключенням Гідрогену і
Гелію, які є s-елементами (s1 і s2).
Усі неметалічні р-елементи мають
загальні властивості, бо структура
зовнішнього електронного шару їхніх атомів
подібна: ns2np1-5. У елементів благородних
газів, на відміну від типових неметалів, р-
підрівень завершений (має шість електронів)
ns2np8. Це зумовлює вкрай низьку їхню
реакційну здатність, і тому благородні гази
не відносять до типових неметалів.
З А ГА Л Ь Н А Х А РА К Т Е Р И С Т И К А Е Л Е М Е Н Т І В -
Н Е М Е Т А Л І В
6. ВІДКРИТТЯ ВОДНЮ
У значних кількостях скраплений водень вдалося одержати
лише у 1898 р. (через 130 років після його відкриття)
англійському фізику
Дж. Дьюару (1842-1923),
чиїм ім' ям було названо
посудину для вберігання скраплених газів.
7. ВЛАСТИВОСТІ ВОДНЮ
Водень - найлегший з відомих газів: маса 1 м3 водню становить 0,09 кг (для
порівняння: 1 м3 гелію вдвічі важчий).
Природний водень складається з трьох нуклідів: протію Н, дейтерію Д і тритію
Т. Вміст дейтерію становить близько 0,02 % (об.) порівняно з протієм і мало
впливає на фізичні властивості водню. Тритій є радіоактивним нуклідом з
періодом піврозпаду 12,5 року і в природному водні відсутній.
Дейтерій відкрив спектральним методом у 1932 р. американський фізико-хімік Г.
К. Юрі (1893-1981) із співробітниками. Маса дейтерію дорівнює 2,01474, тобто
вдвічі перевищує масу атома протію. Деякі властивості цих нуклідів наведено
нижче.
8. ЩО ТАКЕ АЛОТРОПІЯ?
Алотропія – явище, коли проста речовина
складається з певної кількості атомів одного і того ж елемента,
які зв’язані між собою у певному порядку або утворюють
кристалічні гратки, що відрізняються від інших кристалічних
граток, побудованих атомами цього елемента. Цей термін ввів
Йонс Якоб Берцеліус. Різні форми цього елементу називаються
алотропами. Алотропія зумовлена різними ковалентними
зв’язками атомів елементів.
9. КАРБОН
Перший, хто довів, що алмаз – це вуглець, був Лавуазьє.
Він провів дослід де спалював алмаз.
Виявилось, що алмаз горить
при температурі 700°С, не залишаючи
твердого залишку, як і звичайне вугілля. Алмаз – один з
перших речовин, структура якого була досліджена за
допомогою рентгеноструктурного методу Бреггом(1913).
10. ГРАФІТ
Стародавні вчені вважали графіт
одним із мінералів свинцю, можливо
тому, що він, як і свинець, залишає на папері слід.
У XVIII столітті К.В.Шееле довів, що графіт – це „особливий
мінеральний вуголь”. Рідні зв’язки між графітом і алмазом
вивчав Луї Бернар Гітон де Морво(1737-1816р.): при
обережному нагріванні алмазу без доступу повітря він
отримав порошок графіту.
11. КАРБІН
Карбін – дрібнокристалічний порошок чорного кольору. У 60-х роках
вперше його синтезував російський хімік Сладков, пізніше він був
знайдений у природі. Кристали складаються з лінійних ланцюгів із атомів
карбону. Відомо декілька форм карбіну, які відрізняються станом
гібридизації карбону в ланцюгах: –С≡С–С≡С– (α-карбін) та =С=С=С=С= (β-
карбін). Відстань між ланцюгами менша ніж в графіті, тому густина та
твердість карбіну більша за графіт, але поступається алмазу. Вчені
встановили, що карбін утворюється при перегонці графіту при температурі
2000°С та низькому тиску. Та перетворюється в графіт під час нагрівання до
2800°С без доступу повітря.
12. ФУЛЕРЕН
Алмаз, графіт і карбін мають немолекулярну будову. У
1996р. троє вчених – Гарольд Крото(Великобританія), Роберт
Керл і Річард Смеллі(США) – отримали Нобелевську премію в
галузі хімії за відкриття у 1985р. молекулярної форми карбону –
фулерена. Фуренам належать речовини з кратним числом
атомів карбону в молекулі: С60, С108, С1020 щодо. Структура
молекули складається з атомів, об’єднаних у п’яти- та
шестикутники зі спільними ребрами.
13. ІСТОРІЯ
ФУЛЕРЕНІВ
Назву вони свою отримали за прізвищем американського архітектора
та інженера Річарда Бакмінстера Фулерена, який побудував на виставці
в Монреалі у 1967р. павільйон США, використовуючи конструкцію із
зібраних п’яти- та шестикутників. В 1990р. було вивчено будову
простішого фулерена, який має 60 атомів карбону. Це
бакмінстерфулерен. Молекула С60 нагадує футбольний м’яч: вона
складається з 12 п’ятикутників і 20 шестикутників. Такий
багатогранник має високу симетрію, близьку до сферичної.
14. В П Е РШ И Х Д О С Л І Д А Х ФУЛ Е РЕ Н И
О Т РИ М У ВА Л И В И П А Р О ВУ В А Н Н Я М Г РАФ І Т У
В АТ М О СФ Е РІ Г Е Л І Ю П І Д Д І Є Ю
П О Т У Ж Н О ГО Л А З Е РН О ГО І М П УЛ Ь С У.
П І З Н І Ш Е Д І З Н А Л И С Ь , Щ О ФУЛ Е РЕ Н И
У Т В О РЮ Ю Т Ь С Я П РИ П Р О П УС К А Н Н І Г Е Л І Ю
Ч Е РЕ З Е Л Е К Т РИ Ч Н У Д У Г У М І Ж
Г РАФ І Т О В И М И Е Л Е К Т Р ОД А М И . Н А
С Т І Н К А Х РЕ А К Т О РА О С І Д АЄ С А Ж А , Я К А
М АЄ Д О 1 5 % ФУЛ Е РЕ Н І В .
15. АЛМАЗИ
Алмази є важливою сировиною і широко
використовуються в народному господарстві. В останні
роки попит на алмазну сировину різко зростає у всьому
світі. Алмази знаходять все більше застосування в різних
галузях промисловості: використовуються в складній
космічної техніки (оптичні прилади), в гірській добувної та
обробної промисловості.
16. РОЗМІЩЕННЯ АЛМАЗІВ
Нерівномірність розміщення запасів алмазів визначила
нерівномірність їх видобутку.
Більшу частину цих мінералів
добувають Росія, країни Африки
іАвстралія. Виробництво діамантів розміщено в
Голландії, Сінгапурі і в Ізраїлі. А основними споживачами
алмазів є розвинені країни світу.
17. ПОХОД ЖЕННЯ І В І К АЛМАЗІВ
Вивчення генезису алмазів є однією з найважливіших проблем геології.
Існує безліч гіпотез походження, але жодна з них не дає точного
пояснення фактів знаходження алмазів в природі і навіть
самих процесів утворення цього мінералу. Це пов'язано з тим, що алмази
знаходять в поєднаннях з різними за властивостями і умовами
утворення гірськими породами. Найбільша кількість алмазів виявляють
у лужних ультраосновних породах, що виконують жили і «трубки
вибуху», наприклад, в кімберлітах Південної Африки. Також бувають
поодинокі знахідки алмазів у перідотіта. Знахідки в андезиту і Діабаз
вельми сумнівні
18. ГЕНЕЗИС АЛМАЗІВ
Перші науково обгрунтовані припущення про генезис алмазів були
висловлені геологами, що вивчали африканські кімберлітові трубки ще в
другій половині XIX ст. До цього часу відносяться висловлювання про
походження алмазів у результаті безпосереднього впливу магми на пласти
вугілля [На думку вчених, алмази принесені на поверхню з глибинних
вогнищ перідотітового шару, що знаходилися на глибині близько 150 км. В
даний час більшість дослідників вважають алмази
первинною складовою частиною кімберлітів,
але розходяться в думках щодо місця їх утворення .
19. На думку А.В. Вільямса (дослідник алмазоносних
родовищ Африки), на якійсь гіпотетично невідомій
глибині завдяки змінам температури або тиску вже
почала кристалізуватися і в деяких ділянках цього
резервуару перетворюватися
в ультраосновних
(перідотітового,
піроксенітовие
і еклогітовие) породи.
20. МІСЦЕ РОДОВ ИЩ НЕМЕТА ЛІЧНИХ
ЕЛЕМЕНТІВ ЗА ГЕОРГАФІЧНОЮ
КАРТОЮ УКРАЇНИ
