A nemfémes elemek és egymással képzett vegyületeik
A hidrogén és vegyületei
A hidrogén a legkisebb, legegyszerűbb atom. Az atommagjában lévő egyetlen proton körül az 1s alhéj egyetlen elektronja található. A hidrogén színtelen, szagtalan gáz. Sűrűsége az összes gáz közül a legkisebb. Olvadáspontja, forráspontja rendkívül alacsony. Diffúziósebessége, hővezető-képessége nagy, vízben, poláris oldószerekben, csekély mértékben oldódik.
Vegyületei kőzetekben, szerves anyagokban nagy mennyiségben található. A hidrogén molekula kötési energiája nagy, ezért a hidrogén gáz kevésbé reakcióképes. A hidrogén és az oxigén gáz 2: 1 térfogatarányú elegyét durranógáznak nevezzük. A hidrogén égése során víz keletkezik. A hidrogén halogénekkel is reakcióba lép. Klórral megvilágítás hatására hidrogén-kloridot képez:
H2+Cl2 = 2HCl
A hidrogének különböző elemekkel alkotott kettős vegyületei a hidridek. Az ionrácsos hidrideket alkáli fémek és alkáliföldfémek képeznek. Kovalens kötésű hidrideket nem fémes elemek alkotnak a hidrogénnel (CH4, NH3, H2O).
A halogének és vegyületei
A halogének atomjainak vegyértékhéj szerkezete : ns2np5. A halogéneknek kevés izotópjuk van: a fluor és a jód úgynevezett tiszta elemek, azaz egyféle tömegszámú atomokból állnak. A halogének elemi állapotban kétatomos molekulát alkotnak: F2, Cl2, Br2, I2. Az apoláris kétatomos molekulák között folyadék, illetve szilárd állapotban gyenge másod rendű kötések hatnak, melyek erőssége a molekulák méretének növekedésével nő. Ennek eredményeként a halogénelemek olvadás-és forráspontja is emelkedik. A halogének kellemetlen, szúrós szagú anyagok, színük változó. A halogének a legreakcióképesebb elemek közé tartoznak.
Fluor (F2) A fluor zöldessárga, mérgező gáz. Elektronegativitása az összes elem között a legnagyobb, emiatt a legreakcióképesebb halogén elem. A fluor minden elemtől elektront von el , ezért a legerélyesebb oxidáló hatású anyag. A legtöbb fémmel könnyen reakcióba lép. Nagy reakció képessége miatt elemi állapotban nem található természetben , csak ásványaiban fordul elő.
Klór (Cl2) A klór sárgás zöld színű, szúrós szagú, mérgező gáz. Vízben oldódik. A legtöbb elemmel közvetlenül egyesül. A klórgáz vízben oldódik, vizes oldata a klóros víz. Az oldott klór molekulák egy része reakcióba lép a vízzel hidrogén-klorid és hipoklórsav képződik:
H2O+Cl2 = HCl+HOCl
A klór a hidrogénnel egyesülve hidrogén-kloridot képez. A nagyipari sósavgyártás ezen a reakción alapul: H2+CL2 = 2HCL.
Bróm (Br2) A bróm vörösbarna színű, gyorsan párolgó folyadék. Az egyetlen cseppfolyós nemfémes elem. Gőze kellemetlen, szúrós szagú és erősen mérgező. Bőrre cseppenve nehezen gyógyuló sebet okoz. Vízben és szerves oldószerekben oldódik. Vizes oldata, a brómos víz oxidáló hatású:
H2O+Br2 = HOBr.
Kevésbé reakcióképes, gyengébb oxidáló hatású és hidrogénnel is csak magasabb hőmérsékleten egyesül.
Jód (I2) Az elemi jód kétatomos molekulái szürke, fémfényű kristályokat alkotnak. Melegítve szublimálódik, és lila színű gőzzé alakul. Vízben alig oldódik. A jód oxigéntartalmú oldószerekben például alkoholban, éterben vörösbarna színnel, oxigénmentes oldószerekben például szén-tetrakloridban vagy benzolban lila, illetve vörös színnel oldódik. Kémiailag a jód a halogének között a legkevésbé aktív elem. Reakciói lassúak, például hidrogénnel csak magas hőmérsékleten egyesül.
Hidrogén-klorid (HCl) A hidrogén-klorid színtelen, szúrós szagú, vízben igen jól oldódó gáz. A hidrogén-klorid vizes oldata a sósav. Sósavban a fémek egy része például cink, vas, magnézium jól oldódik, hidrogéngáz képződése közben. A rézre, ezüstre a sósav hatástalan. A hidrogén-kloridot az iparban elemeiből állítják elő szintézissel:
H2+Cl2 = 2HCl.
A folyamat során jelentős mennyiségű hő fejlődik. Az oxigéncsoport nemfémes elemei és vegyületei
Az atomjaik vegyértékhéj-szerkezete ns2p4. Az oxigén és kén kifejezetten nemfémek. A szelénnek és tellúrnak fémes és nemfémes tulajdonságú módosulatai vannak, a polónium viszont fémes elem.
Oxigén (O2) Az oxigén atomjai kétatomos apoláris molekulákat alkotnak. A molekulában az atomok kettős kötéssel kapcsolódnak. Az oxigén színtelen, szagtalan gáz. Vízben kismértékben oldódik. Ez a levegő legfontosabb alkotórésze (O2). Az oxigén a földön a legnagyobb mennyiségben előforduló elem. Tiszta oxigén nyerhető a víz elektrolízisével is:
Lapozz a további részletekért
