Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

дит по диагонали через всю систему. Такое положение неметаллов в периодической систе­ме, конечно, не случайно.

ЧТО ТАКОЕ НЕМЕТАЛЛЫ

Все химические свойства элементов связаны с наружными электронными оболочками их атомов (одной или двумя). Наиболее устойчи­выми бывают такие оболочки, которые состоят из восьми (неон, аргон и другие инертные газы) или из двух (гелий) электронов. Сравни­тельно устойчивым является также «ансамбль» из восемнадцати электронов. Движущей силой химической реакции, в которой участвуют элементы, служит стремление каждого из них к созданию устойчивого наружного слоя.

Рис. 1. Атом натрия отдает свой единственный внешний элек­трон, обнажая восьмиэлектронную оболочку. Атом фтора при­нимает недостающий электрон. Теперь оба они имеют стабиль­ную наружную электронную оболочку.

Сделать это элемент может двумя спосо­бами: или отдать один или несколько электро­нов, чтобы оставшиеся электроны образовали, например, желанную «восьмерку», или взять недостающее число чужих электронов, «до­строить» наружный слой до такого же устой­чивого «ансамбля».

Посмотрим, как построены атомы некото­рых элементов (рис. 1). Натрий — типичный металл, потому что для его атома (чтобы наруж­ная оболочка стала восьмиэлектронной) доста­точно отдать один электрон; этот путь самый легкий, самый выгодный. А для фтора решение достигается по-другому: взяв еще один элект­рон, фтор достроит свою наружную электрон­ную оболочку до восьмиэлектронной. Для атома хлора возможны оба варианта — взять еще один электрон или отдать семь. Но все-таки первая тенденция сильнее, первый путь более выгодный.

Сравнивая для каждого элемента обе эти тенденции, ученые называют неметаллами эле­менты электроотрицательные, т. е. такие, кото­рые легче принимают электроны, чем отдают их.

Когда во внешней электронной оболочке содержится уже много электронов (это отно­сится к элементам V, VI и VII групп пери­одической системы), у атома должна быть сильнее тенденция брать электроны. Именно поэтому неметаллы занимают правую часть периодической системы.

Но если наружная электронная оболочка находится на большом расстоянии от положи­тельно заряженного ядра, то ядро удерживает последние электроны слабо, они теряются лег­че, а значит, растут металлические свойства элементов. Поэтому в одной и той же группе, идя сверху вниз, мы встречаем все менее элект­роотрицательные элементы. Углерод и сви­нец — оба находятся в IV группе, оба содер­жат по 4 электрона в наружном слое, но ра­диус атома углерода невелик, ядро прочно удерживает электроны: углерод — неметалл. А свинец — металл, потому что из-за большого расстояния наружной электронной оболочки от ядра электроны последнего слоя легко осво­бождаются.

Легкость, с какой освобождаются наружные электроны, делает металлы хорошими провод­никами электричества и тепла. Ведь электри­ческий ток, текущий в металле, и есть поток таких «свободных» электронов.

Граница между неметаллами и металлами проходит не по вертикали — это результат совместного действия на электроотрицатель­ность элемента двух факторов: размеров атома и количества электронов в последнем слое. По этой же причине переход от металлов к неметаллам происходит постепенно, нерезко.

ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ АКТИВНОСТЬ НЕМЕТАЛЛА

Интересно разобраться, почему именно фтор часто и не без оснований называют «королем неметаллов». Активность неметалла в химиче­ских реакциях определяется легкостью, с ко­торой его атом отнимает у других атомов элект­роны для достройки своей электронной оболоч­ки. Кислороду не хватает только двух электро­нов, поэтому он активнее азота, которому нуж­но три. По сравнению с серой кислород также более активен, но уже по другой причине — у кислорода меньше радиус атома. Ясно, что

426