Нахождение неметаллов в природе таблица. Неметаллы и их соединения в окружающей среде. Природные ресурсы неметаллов в Казахстане. Современные материалы и вещества на основе неметаллов и их соединений. Значение и нахождение соединения неметаллов в живой и

Это группа элементов, в виде простых веществ, обладающих характерными металлическими свойствами, такими, как высокие тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск.
Металлы
Нахождение в природе
Области применения металлов:
1. Ядерная энергетика (U).
2. Производство осветительных приборов (W, Mo).
3. Медицина (протезы) (Ti, Ni, Au).
4. Легирующие добавки для стали (W, Mo, Ni, Cr, V).
5. Ювелирные изделия (Au, Ag, Cu).
6. Защита от коррозии (Ni, Cr).
7. Автомобильный, авиационный, железнодорожный транспорт (Fe, Al, Ti).
8. Строительство (конструкционные материалы) (Fe).
9. Катализаторы (Pt, Fe, Ni и др.).
10. Электротехническая промышленность (Cu, Al).
Применение
4Li+O_2=2Li_2O- оксид лития
2Na+O_2=Na_2O_2- пероксид натрия
K+O_2=KO_2-надпероксид калия
Чтобы получить из пероксида оксид, пероксид восстанавливают металлов:Na_2O_2+2Na=2Na_2O
Со средними и малоактивными металлами реакция происходит при нагревании:
3Fe+2O_2=Fe_3O_4
2Hg+O_2=2HgO
2Cu+O_2=2CuO

Формулы
- это химические элементы с типично неметаллическими свойствами, которые занимают правый верхний угол Периодической системы.
Неметаллы
Нахождение в природе
Применение
Формулы
Презентация на тему "Металлы и неметаллы в природе"
Подготовила студентка: Кужина К.В.
Группа:166

Выводы
Спасибо за
внимание!
Химические элементы
делятся на
металлы
и
неметаллы
.

Общие свойства металлов
Многие металлы широко распространены в природе:
алюминия - 8,2%
железа - 4,1%
кальция - 4,1%
натрия - 2,3%
магния - 2,3%
калия - 2,1 %
титана - 0,56%

Большое количество натрия и магния содержится в морской воде: - 1,05%, - 0,12%.

В природе металлы встречаются в различном виде:
- в самородном состоянии: серебро, золото, платина, медь, иногда ртуть
- в виде оксидов: магнетит Fe3O4, гематит Fe2О3 и др.
- в виде смешанных оксидов: каолин Аl2O3 2SiO2 2Н2О, алунит (Na,K)2O АlО3 2SiO2 и др.
- различных солей:
сульфидов: галенит PbS, киноварь НgS,
хлоридов: сильвин КС1, галит NaCl, сильвинит КСl NаСl, карналлит КСl МgСl2 6Н2О, сульфатов: барит ВаSO4, ангидрид Са8О4 фосфатов: апатит Са3(РО4)2, карбонатов: мел, мрамор СаСО3, магнезит МgСО3.
Водород используется в химической промышленности для синтеза аммиака, хлороводорода и метанола, применяется для гидрогенизации жиров. Используется в качестве восстановителя при производстве многих металлов, например, молибдена и вольфрама, из их соединений.
Хлор применяют для производства соляной кислоты, винилхлорида, каучука и многих органических веществ и пластмасс, в текстильной и бумажной промышленности используют в качестве отбеливающего средства, в быту – для обеззараживания питьевой воды.

1.В периодах слева направо у ионов элементов положительный заряд увеличивается. В связи с этим кислотные свойства летучих водородных соединений элементов в водных растворах усиливаются.
2.В группах сверху вниз отрицательно заряженные анионы все слабее притягивают положительно заряженные ионы водорода Н+. В связи с этим облегчается процесс отщепления ионов водорода Н+ и кислотные свойства водородных соединений увеличиваются.
3.Водородные соединения неметаллов, обладающие в водных растворах кислотными свойствами, реагируют со щелочами. Водородные же соединения неметаллов, обладающие в водных растворах основными свойствами, реагируют с кислотами.

В число десяти элементов, знакомых людям с глубокой древности, входят два неметалла - углерод и сера. Оба элемента встречаются в природе в свободном состоянии.

Молекула серы состоит из восьми атомов, соединяющихся друг с другом в кольцо. При нагревании такие кольца разрываются, а при более высокой температуре образовавшиеся це­почки укорачиваются, так что сера становится смесью молекул, содержащих 8, 6 и 2 атома. При очень высокой температуре пары серы состоят из молекул S2, т. е. построены так же, как молекулы кислорода, азота, хлора в обыч­ных условиях. Самое устойчивое состояние серы - кольцеобразная молекула S8. При бы­стром охлаждении расплавленной серы разор­ванные кольца не успевают замкнуться и сера становится пластичной, а затем, превращаясь в самую устойчивую форму, возвращает себе привычный внешний вид и свойства.

Так проявляется один из самых универсаль­ных законов: все процессы в природе идут так, чтобы достигалось самое устойчивое со­стояние, энергия которого самая маленькая (камень падает с горы, потому что у ее под­ножия он будет обладать самой маленькой по­тенциальной энергией; сжатая пружина раз­жимается, потому что это ведет к снижению ее потенциальной энергии; атом любого эле­мента стремится к образованию устойчивой наружной оболочки, так как это тоже отвечает минимуму энергии).

Углерод встречается в природе в двух раз­личных формах (аллотропических видоизмене­ниях), отличающихся друг от друга строе­нием кристаллической решетки: это - алмаз и графит. Люди не сразу пришли к по­ниманию того, что благороднейший алмаз и невзрачный уголь - близнецы. А между тем установить это было совсем просто: в один прекрасный день с помощью линзы скон­центрировали солнечные лучи на кристаллике алмаза, помещенного под стеклянный колпак. Алмаз... сгорел, а под колпаком образовался углекислый газ - тот же самый, что образует­ся при горении угля...

Если алмаз - одно из редчайших произведе­ний природы, то графит и уголь образуют мощ­ные залежи. Правда, уголь почти никогда не состоит из чистого углерода, а всегда содержит различные примеси.

Недавно было установлено, что обычная сажа имеет строение, похожее на строение графита.

В течение долгого времени она причиняла людям одни неприятности, засоряя дымо­ходы, загрязняя воздух. Сажу использова­ли лишь для приготовления красок, туши и т. п. Но в последние десятилетия ее стали спе­циально готовить, причем для этого пришлось строить большие заводы, придумывать способ сжигать топливо так, чтобы сажи получалось как можно больше. Сажа - необходимый ком­понент при изготовлении резины из каучука. Специальным образом приготовленный аморф­ный углерод широко используется для поглоще­ния (адсорбции) многих веществ и как основа для нанесения катализаторов.

Графит очень нужен людям не только для карандашей. Порошок графита - хорошая смаз­ка для трущихся частей машин. Из графита делают электроды для различных электриче­ских устройств, потому что графит хорошо про­водит электрический ток, и это, пожалуй, единственный пример хорошей электропроводности среди неметаллов.

Азот и кислород составляют 99% атмосферы нашей планеты (78%- азот и 21%- кислород). Галогены встречаются в природе в виде раз­личных соединений, и это понятно - ведь они очень активны. Но кислород тоже очень актив­ный неметалл. Как же это совместить с большим количеством свободного кислорода в природе? Нет ли здесь какого-то противоречия?

Все дело в огромной роли, которую играют в химии Земли растения. Это они - действующие «фабрики» - производят кислород. Если бы вдруг в один совсем не прекрасный день весь растительный мир пере­стал существовать, ко­личество кислорода не­медленно начало бы уменьшаться, а через 3000 лет в атмосфере со­всем не осталось бы ки­слорода... И все же вы­сокая химическая актив­ность кислорода сказы­вается на его судьбе. Ко­личество свободного кислорода 1015 т, т. е. 1 миллион миллиардов тонн. В соединениях с другими элементами его содержится в 10 000 раз больше.

Без кислорода нет дыхания, а без дыхания нет жизни. Но значение кислорода для жизни не ограничивается только этим. Из двух аллотропных видоизменений кислорода - «обыч­ного» кислорода O2 и озона O3 - устойчивой является именно первая форма. Озон довольно быстро превращается в «обычный» кислород, если не успевает вступать в реакцию с другими веществами. Солнце могло бы стать причиной гибели всего живого, потому что, кроме бла­годатного тепла и света, оно посылает на Зем­лю разящий поток губительных ультрафиоле­товых лучей. И защищает нас от этого врага невидимое кислородное «одеяло»: на большой

высоте ультрафиолетовые лучи встречаются с молекулами кислорода, «разбивают» их и пре­вращают в молекулы озона. Образовавшийся озон и задерживает смертоносное излучение Солнца.

О кислороде обычно говорят: «газ без цве­та, без запаха, без вкуса». Это верно, но лишь для привычных нам условий. Если обычный воздух охладить ниже -150° под давлением в 40 атм, он превращается в бесцветную жидкость. Если такую жидкость поместить в специальные сосуды с двойными стенками из зеркального стекла, между которыми выкачан воздух, то жидкий воздух медленно испаряется, причем легче улетучивается азот. Поэтому в конце концов в сосуде останется чистый жидкий кис­лород. Оказывается, жидкий кислород совсем не бесцветный, а голубой... Его помещают под давлением в стальные баллоны и используют там, где это необходимо. А необходимость в кислороде большая. Для выплавки чугуна, например, в домну вдувают воздух, необходи­мый для сгорания топлива. Но необходим-то только кислород, а азот активно мешает про­цессу, уносит тепло, ухудшает качество метал­ла. Поэтому в доменном процессе очень перспек­тивно применение чистого кислорода. Жидкий кислород используют в качестве окислителя топлива в некоторых системах космических ракет.

Азот - «безжизненный» газ, как его на­звали когда-то (он не поддерживает горения и дыхания),- интересный неметалл. Молекула N2 очень прочна, поэтому азот с трудом вступа­ет в реакции. Свободный азот - самая устой­чивая форма существования этого элемента в природе. Значительная часть азота на Земле

Двуликий элемент

В пределах каждого периода про­исходит переход от элементов-метал­лов к элементам-неметаллам и затем к инертному газу. Но в первом пери­оде перед инертным газом гелием нахо­дится лишь один элемент - водород. Это исключительный случай. Потому и элемент очень необычен, своеобра­зен. По физическим свойствам он очень похож на неметаллы - галогены. Реагируя с некоторыми металлами, например с литием, водород проявля­ет, как и галогены, валентность -1. Значит, водород - неметалл? Но, соединяясь со всеми остальными неметал­лами, водород проявляет валентность + 1, отдавая электрон. В таком состоя­нии он способен образовать ионы Н+. В этом водород похож на металлы. Вот почему водород часто помещают и в I и в VII группу периодической системы.

«Окись водорода» - вода при диссоциации дает не только ионы во­дорода Н+ (как положено кислоте), но и ионы ОН- (как положено основа­нию). Это ли не амфотерность? Итак, в известном смысле водород - и металл, и неметалл, и «пограничный элемент» одновременно.

находится именно в атмосфере, а те сравнитель­но небольшие скопления соединений азота, ко­торые есть на Земле, обязаны своим происхож­дением в основном живым организмам.

Мы уже знаем, что растения освобождают кислород и выделяют его в атмосферу. С азотом дело обстоит как раз наоборот: живые организмы связывают азот атмосферы. Подсчитано, что так называемые азотобактерии, живущие в почве, способны за год связать 50 кг азота на каждом гектаре Земли. Бактерии же, обитающие на корнях бобовых растений, перерабатывают втрое больше атмосферного азота в расчете на 1 га! Есть бактерии, «работающие» в обратном направлении,- они возвращают связанный в соли азотной кислоты элемент опять в атмосферу.

При электрических разрядах в атмосфере во время грозы азот вступает в соединение с кислородом и в конце концов превращается в азотную кислоту. Потоки азотной кислоты, льющиеся на землю с грозовым дождем! Не слишком ли это преувеличено? Судите сами: в среднем на всех материках происходит более 40 000 гроз в день, и эти грозы приносят еже­годно около 15 кг связанного азота на 1 га зем­ной поверхности.

В наше время в судьбу азота активно вме­шался человек. Еще 140 лет назад первую пар­тию чилийской селитры - одного из важнейших азотных удобрений - выбросили в море... за ненадобностью. Сегодня на сотнях заводов превращают атмосферный азот в химические

соединения, без которых невозможна ни сов­ременная промышленность, ни сельскохозяй­ственное производство.

Один из методов связывания атмосферного азота подражает природе: смесь азота и кисло­рода пропускают через электрическую дугу и получают окисел N0, который далее легко реагирует с кислородом воздуха, превращаясь в бурый NO2. При растворении в воде он дает азотную кислоту. Этот метод сейчас отступает перед самым распространенным процессом - синтезом аммиака из смеси азота и водорода в присутствии катализатора:

N2+3H2 « 2NH3.

Если вы внимательно читали эту главу, вы обязательно должны задать коварный вопрос: все процессы в природе должны вести к умень­шению энергии, все элементы должны находиться в своей самой устойчивой форме - «камень обязательно должен упасть»?.

Как же может случиться, что кислород на­ходится не в устойчивой форме своих соеди­нений, а в свободном состоянии; наоборот, по­чему же азот, максимально устойчивый в своем элементарном состоянии, все же превращается в различные соединения?

Частично мы уже ответили на этот вопрос, подчеркнув роль живых организмов в судьбе этих двух элементов. Да, «камень должен упасть», если он предоставлен самому себе. Но не требует доказательств тот очевидный факт, что любой из нас может взять этот упавший камень и поднять его обратно на гору. Для этого нужно лишь затратить энергию. Теперь ясно, почему растения способны произвести превращения, о которых мы рассказали: ведь они затрачи­вают энергию, которую получают от Солнца.

Подсчитано, что масса живого вещества на Земле составляет один грамм на каждый квад­ратный сантиметр поверхности. Много ли это? Много! Ведь только благодаря участию живых организмов в атмосфере появился свободный кислород, на суше и в морях образовались огромные залежи известняков, мела, фосфори­тов, углей, нефти. Недаром эти минералы назы­вают биолитами. Растения вмешиваются в распределение элементов в земной коре, кон­центрируя одни из них, способствуя рассеива­нию других. В течение года растения фикси­руют 8,2 млрд. т азота и 184 млрд. т углерода. Не удивительно поэтому, что общий вес живых организмов в 2,5 раза превышает вес всего никеля, хрома, цинка, свинца и золота земной коры, вместе взятых.

08.11.2016

Преподаватель: Батрякова А.А.

Тема урока: Основные физические и химические свойства неметаллов. Нахождение в природе.

Цель урока: обобщить сведения об особенностях строения атомов неметаллов; научить определять степени окисления; закрепить знание особенностей строения, физических и химических свойств простых веществ - неметаллов; закрепить умение составлять уравнения химических реакций, характеризующих свойства неметаллов.

Задачи:

Образовательные: обобщить и систематизировать знания о физических и химических свойствах неметаллов

Воспитательные: продолжить формирование научного мировоззрения

Развивающие: способствовать развитию логического мышления (умения сравнивать, обобщать, делать выводы)

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Метод проведения: словесные (рассказ, объяснение, беседа); проблемно-поисковый.

Ход урока:

    Организационный этап.

    Актуализация знаний.

    Изучение нового материала.

    Закрепление.

    Заключение.

    Организационный этап.

Приветствие. Проверка готовности к уроку.

    Актуализация знаний.

Вспомним ранее пройденные понятия.

«Мозговой штурм»

Какие элементы называют металлами? Дайте определение.

(Металлы – это химические элементы, атомы которых отдают электроны внешнего, а некоторые – и предвнешнего электронного слоя, превращаясь в положительные ионы).

Укажите положение металлов в ПСХЭ.

(Левый нижний угол от диагонали бор – астат).

Что происходит со свойствами металлов в главных подгруппах? В периодах? (Металлические свойства в главных подгруппах сверху вниз усиливаются, в периоде слева направо – ослабевают)

Чем являются металлы в соединениях? (Восстановители).

Какой вид химической связи и тип кристаллической решетки характерен для металлов?

(Металлическая).

Какие физические свойства характерны для металлов?

(Металлический блеск, пластичность, высокая теплопроводность, электропроводимость, твердость, прочность, магнитные свойства).

    Изучение нового материала.

1. Положение неметаллов в ПС

Неметаллы расположены в основном в правом верхнем углу ПС, условно ограниченном диагональю бор-астат. р-элементы. Самым активным является фтор. В простых в-вах – ковал. непол. связь.

2. Особенности строения атомов неметаллов .

Во внешнем электронном слое атомов неметаллов находится от трёх до восьми электронов.

Для атомов неметаллов, по сравнению с атомами металлов характерны:

    меньший атомный радиус;

    четыре и более электрона на внешнем энергетическом уровне.

Отсюда и такое важнейшее свойство атомов неметаллов – тенденция к приёму недостающих до 8 электронов, т.е. окислительные свойства. Качественной характеристикой атомов неметаллов, т.е. своеобразной мерой их неметалличности, может служить электроотрицательность, т.е. свойство атомов химических элементов поляризовать химическую связь, оттягивать к себе общие электронные пары. Электроотрицательность – мера неметалличности, т.е. чем более электроотрицателен данный химический элемент, тем ярче выражены неметаллические свойства.

3. Кристаллическое строение неметаллов-простых веществ. Аллотропия.

Если металлы – простые вещества образованы за счет металлической связи, то для неметаллов – простых веществ характерна ковалентная неполярная химическая связь. В отличие от металлов неметаллы – простые вещества, характеризуются большим многообразием свойств. Неметаллы имеют различное агрегатное состояние при обычных условиях:

    газы – H 2 , O 2 , O 3 , N 2 , F 2 , Cl 2 ;

    жидкость – Br 2 ;

    твердые вещества – модификации серы, фосфора, кремния, углерода и др.

Гораздо богаче у неметаллов и спектр цветов: красный – у фосфора, красно-бурый – у брома, желтый – у серы, желто-зеленый – у хлора, фиолетовый – у паров йода. Элементы – неметаллы более способны, по сравнению с металлами, к аллотропии.

Способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ называется аллотропией, а эти простые вещества – аллотропными видоизменениями или модификациями.

4. Физические свойства неметаллов.

    Ковкость отсутствует

    Блеска нет

    Теплопроводность (только графит)

    Цвет разнообразный: желтый, желтовато-зеленый, красно-бурый.

    Электропроводность (только графит и черный Фосфор.)

    Агрегатное состояние:

    • газообразное(H 2 , O 2 , Cl 2 ,F 2 , O 3)

      твердое (Р, С)

      жидкое (Br 2)

5. Химические свойства неметаллов.

Неметаллы в химических реакциях могут быть восстановителями и окислителями (фтор, кислород.) Уравнения записать на доске (обучающиеся).

7. Водородные соединения неметаллов.

В отличие от металлов неметаллы образуют газообразные водородные соединения. Их состав зависит от степени окисления неметаллов.

Летучие водородные соединения неметаллов можно разделить на три группы:

1) Хорошо растворимые в воде (HCl, HBr, HJ, H 2 S, H 2 Se, NH 3), которые диссоциируют на ионы, проявляя кислотные и основные свойства.

2) Соединения, разлагаемые водой:

BH 3 + 3H 2 O = H 3 BO 3 + 3H 2

3) Летучие водородные соединения

CH 4 , PH 3 , которые не взаимодействуют с водой.

По периоду в ПС химических элементов с увеличением порядкового номера элемента – неметалла усиливается кислотный характер водородного соединения.

SiH 4 → PH 3 → H 2 S → HCl

Выводы:

    Элементы-неметаллы расположены в главных подгруппах III–VIII групп ПС Д.И. Менделеева, занимая её верхний правый угол.

    На внешнем электронном слое атомов элементов-неметаллов находятся от 3 до 8 электронов.

    Неметаллические свойства элементов усиливаются в периодах и ослабевают в подгруппах с увеличением порядкового номера элемента.

    Высшие кислородные соединения неметаллов имеют кислотный характер (кислотные оксиды и гидроксиды).

    Атомы элементов-неметаллов способны как принимать электроны, проявляя окислительные функции, так и отдавать их, проявляя восстановительные функции.

    Закрепление.

1) Вставьте слова, пропущенные в тексте.
Атомы ____ в отличие от атомов ____ легко принимают наружные электроны, являются ____

2) Вставьте слова, пропущенные в тексте.
Неметаллические свойства элементов с увеличением порядкового номера в периодах ____
В группах неметаллические свойства элементов ____

3) Пользуясь периодической таблицей, запишите молекулярные формулы высших кислородных соединений неметаллов III периода.

4) Запишите формулы водородных соединений элементов VII А группы. Как изменяются кислотные свойства с увеличением порядкового номера элемента?

5) Какую высшую степень окисления имеют следующие элементы?

6) Определите, окислителем или восстановителем является сера в следующих реакциях:

H 2 +S=H 2 S
S -

2SO 2 + O 2 → 2SO 3
S -

7) Наиболее ярко выраженные неметаллические свойства проявляет вещество, образованное из атомов, в которых число электронов во внешнем электронном слое равно____.

8) Наиболее электроотрицательными являются атомы…..

Серы фосфора кремния хлора

9) Типичному неметаллу соответствует следующая схема распределения электронов по электронным слоям:

Поменяйтесь тестом с соседом и проверьте тест вместе со мной.

    Заключение.

Обсуждение урока, выставление оценок, рефлексия.

Домашнее задание: Тема 4.5, стр. 134 №3

Атомы неметаллических элементов составляют подавляющее большинство соединений во Вселенной и верхних слоях Земли. Они более распространены в природе, чем металлы. Некоторые неметаллические элементы встречаются в природе в виде простых веществ: месторождения самородной серы в Прикарпатье; Завальевское месторождение графита; существуют залежи пород, содержащих алмазы. В состав воздуха входят: азот, кислород, инертные газы. Распространенным элементом в космосе является водород. Гораздо больше атомов неметаллических элементов образуют различные сложные вещества. Так, значительную часть литосферы составляет кремнезем SiO 2, гидросферы — вода.

Кислород один из самых распространенных элементов на Земле. В земной коре в составе соединений 49% по массе. Он входит в состав воды, горных пород, минералов, солей. Есть обязательной составной частью растительных, животных организмов: входит в состав белков, жиров, углеводов. В воздухе свободного кислорода 21% по объему.

Сера широко распространен в природе как в свободном виде (с примесями горных пород), так и в соединениях с различными металлами (сульфиды), а также в виде солей. Сульфиды: железный колчедан или пирит FeS2, цинковая обманка ZnS, медный блеск CuS, киноварь HgS. Сульфаты: гипс CaSO4 2H2O, глауберовая соль Na2SO4 10H2O, горькая соль MgSO4 7H2O. Содержится в живых организмах, входит в состав белка, в состав органических соединений в нефти.

Элемент Карбон входит в состав нефти, газа, угля, сланцев, органических соединений, углекислого и угарного газов. Важный элемент живой природы — входит в состав белков, жиров, углеводов, витаминов, ферментов, гормонов. В виде простых веществ графита и алмаза; сложных веществ: CaCO3 — мел, известняк, мрамор, CaCO3 MgCO3 — доломит, MgCO3 — магнезит.

Чистый кремний в природе не существует, его добывают химическим способом. По распространенности занимает второе место после кислорода. Оболочка Земли на 97% состоит из соединений кремния. Встречается в виде: SiO2 — песок, кварц, кремнезем; минералов — слюда, асбест, тальк, нефелин, полевой шпат. В стеблях растений (хвощ, бамбук), в теле птиц и животных — перья, глаз, скелет, тело губок.

Азот в виде простого вещества азота входит в состав воздуха, примерно 78% по объему. Содержание элемента в земной коре — 0,01% по массе в виде нитратов. Небольшое количество в составе нефти и каменном угле. Входит в состав белковых веществ всех живых организмов.

Фосфор в природе существует только в соединениях в виде фосфатов. Главные минералы в состав которых входит Фосфор — Ca3 (PO4) 2 — апатиты и фосфориты (0,08%). Элемент Фосфор входит в состав костной, мышечной, нервной тканей человека и животных, многие его в клетках мозга.

Сочетание атомов сотни химических элемен-тов образует все вещества живой и неживой природы... Но встречаются в природе атомы тех или иных химических элементов не одина-ково часто. Во Вселенной, как показывают расчеты, на каждые 100 000 атомов приходится в среднем 90 000 атомов водорода, 9800 атомов гелия, 1970 атомов кислорода, азота, углерода и неона; число атомов железа, кремния и маг-ния составляет 100, а атомов всех остальных элементов — всего 30 на 100 000. Итак, пода-вляющее большинство атомов Вселенной — это атомы неметаллов.

Состав нашей планеты очень отличается от среднего состава Вселенной. Пока еще недоста-точно хорошо знают, как распространены хими-ческие элементы в глубоких недрах Земли. Но в самых верхних слоях ее — в земной коре, атмосфере и гидросфере — также преобладают неметаллы: кислород, кремний, водород, азот, углерод.

Правда, причины господства неметаллов в космосе иные, чем в земных условиях. Дело в том, что атомы неметаллов — легких элементов с относительно небольшим атомным весом — образуются в звездных «термоядерных реакто-рах» в больших количествах, чем атомы тяже-лых элементов, занимающих «подвал» перио-дической системы. Преобладание неметаллов в наружных слоях нашей планеты связано с их химическим характером, физико-химическими свойствами их соединений.

Изливающаяся из кратера вулкана лава состоит из сравнительно легкоплавких соеди-нений, главные составные части которых крем-ний и кислород. Из этих соединений и образо-валась когда-то земная кора. Главные из них — гранит и базальт. Обе эти горные породы — си-ликаты, т. е. соли кремневой кислоты. Кроме кремния и кислорода, они содержат алюми-ний и в меньших количествах натрий, калий, кальций, железо и магний. Вулканы выносят из недр Земли также пары воды, углекислый газ, серу, сероводород и сернистый газ, азот и аммиак, галогеноводороды и их летучие соли, водород и метан. Что общего у всех этих ве-ществ? Все они неметаллы или их соединения. А ведь именно такие вещества легко летучи.

Помните, как герои сказок иногда демонст-рируют свою силу, выжимая воду из камня? Сказка сказкой, а при совсем не сказочном процессе плавления гранита из каждого куби-ческого километра этой горной породы выде-ляется в среднем 26 млн. т воды, 5,3 млн. м 3 водорода и много других летучих веществ... Эти летучие вещества и дали начало первичной атмосфере нашей планеты.

После охлаждения поверхности Земли ниже 100° на нее изливались потоки горячих кислот, извлекавшие из горных пород ионы металлов. Пройдя огонь и воду, гранитные горы рассыпались в песок, превращались в глину, давая вместе с нерастворимыми карбонатами осадоч-ные породы...

Отступающее море оставляло после себя залежи солей, титанические сжатия земной коры изменяли лицо Земли и характер горных пород. Процессы перераспределения элементов шли уже на поверхности Земли. Еще позже в судьбу неметаллов активно вмешались живые организмы...

По содержанию в наружных сферах Земли все рекорды побивают два вещества — вода и двуокись кремния. Достаточно сказать, что океан занимает примерно три четверти поверх-ности Земли при средней глубине его около 4 км, а общее количество свободной воды считают сейчас равным около 1,4 млрд. км 3 .

А ведь в объеме, равном одному кубическо-му километру, можно разместить все дома боль-шого современного города! Горные породы со-держат в среднем около 60 % двуокиси кремния, а граниты — до 80%. Разновидностей двуоки-си кремния известно очень много, начиная от обычного песка и кончая прекрасными кри-сталлами горного хрусталя и драгоценных камней.

Если бы мы захотели составить словарь всех известных химических соединений (не считая органических!), то получилась бы, в об-щем, не очень большая книга — в нее пришлось бы записать 50—60 тысяч названий. А если выбрать лишь те вещества, которые встречаются в естественном состояний, способны к длитель-ному существованию и составляют основную массу наружных сфер Земли, то словарь наш резко сократится: в него войдут примерно 2000 названий минералов, но и здесь символы неметаллов будут занимать главное место.

В виде каких соединений чаще всего встре-чаются в природе неметаллы? Углерод встре-чается чаще в виде карбонатов; азот — в виде нитратов и солей аммония; фосфор — фосфатов; сера — сульфатов и сульфидов; наконец, гало-гены встречаются в основном в виде солей галогеноводородных кислот.

Главные минералы, в состав которых вхо-дят неметаллы, — это либо окислы, либо соли кислот (кислородных и бескислородных).

Похожие статьи

© 2019 evently.ru. Все о канализации и водоснабжении.