ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая характеристика элементарных веществ Классификация элементарных веществ. Аллотропия из "Введение в общую химию" Очевидно, независимое позитивное название для этого класса химических элементов должно характеризовать свойства, отличающие их от металлических и инертных элементов. Поскольку данные элементы отличаются способностью своих атомов образовывать элементарные отрицательно заряженные ионы посредством присоединения электронов к нейтральным атомам, т. е. отличаются окислительной способностью, то и сами элементы следует назвать окислительными. [c.35] Между металлическими и окислительными элементами нет резкой границы. Утрата металлического характера неизбежно сопряжена с появлением окислительных свойств. Однако среди элементов встречаются такие, у которых металлические свойства крайне ослаблены, а окислительные свойства выявлены еще недостаточно. Для таких элементов промежуточного характера было бы целесообразно использовать название металлоиды. К этому классу элементов могут быть отнесены по два элемента из каждого периода, а именно бор, углерод, кремний, фосфор, германий, мышьяк, сурьма, теллур, висмут, полоний. У всех этих элементов мы встречаемся с проявлением если не металлических, то во всяком случае ясно выраженных восстановительных свойств. Следует отметить, что даже у настоящих окислительных элементов (сера, селен, бром, иод, астат) также проявляются восстановительные свойства. В этом отношении от них резко не отличаются следующие за ними инертные элементы — криптон, ксенон, радон. Однако инертные элементы характеризуются полным отсутствием окислительных свойств. [c.35] В соответствии с приведенными здесь соображениями можно подразделить химические элементы на следующие классы. [c.35] Металлические, которые характеризуются способностью своих атомов образовывать элементарные положительно заряженные ионы и неспособностью образовывать элементарные отрицательно заряженные ионы. [c.35] Окислительные, или оксоиды, отличающиеся способностью своих атомов образовывать элементарные отрицательно заряженные ионы и неспособностью образовывать элементарные положительно заряженные ионы. [c.35] Промежуточные, или металлоиды, характеризующиеся восстановительной и окислительной способностью без образования элементарных ионов. [c.35] Инертные, отличающиеся полным отсутствием окислительной способности и вообще не образующие элементарных ионов. [c.35] Элементарными, или простыми, веш,ествами называются вещества, построенные из атомов одного химического элемента. Их иногда называют также гомоядерными соединениями. Они являются формой существования химических элементов в свободном виде и свойства элементарных веществ соответствуют химической природе элементов. Очевидно, что и классификация элементарных веществ должна соответствовать классификации химических элементов. Однако некоторые химические элементы образуют по нескольку элементарных веществ — так называемые аллотропные видоизменения (см. 1.2). В этих случаях наибольшее соответствие природе элемента наблюдается у видоизменений, термодинамически наиболее устойчивых в данных условиях. [c.36] Элементарные вещества подразделяются на классы следующим образом. [c.36] Элементарные металлы — вещества, построенные из атомов металлических элементов. Характеризуются кристаллическими решетками особого катионо-электронного, или металлического, типа, электронной проводимостью и способностью к электронной эмиссии в твердом и жидком состояниях, в газовом состоянии металлы существуют преимущественно в виде одноатомных молекул. [c.36] Элементарные окислители, или оксоиды, — вещества, построенные из атомов одинаковых окислительных элементов. В газовом состоянии существуют в виде преимущественно двухатомных молекул, в которых атомы связаны неполярными ковалентными связями. В конденсированном состоянии элементарные окислители характеризуются летучестью, отсутствием электропроводности (как в твердом, так и в жидком состояниях) и непрочностью образуемых кристаллических решеток молекулярного типа. [c.36] Элементарные металлоиды — вещества, построенные из атомов промежуточных элементов. Характеризуются прочными кристаллическими решетками атомного типа (преимущественно нелетучи и тугоплавки) и наличием полупроводниковых свойств. [c.36] Элементарный водород по некоторым свойствам (двухатомная молекула, летучесть, отсутствие электропроводности в конденсированном состоянии, непрочность кристаллической решетки молекулярного типа) сходен с элементарными окислителями, по другим свойствам (значение электродного потенциала в водных растворах) — с металлами, хотя и мало типичными. [c.37] Между различными классами элементарных веществ нет резких границ, и многие элементарные вещества обладают промежуточными свойствами. Так, например, узлы кристаллической решетки металла галлия образованы не положительно заряженными ионами, а двухатомными молекулами низкотемпературное видоизменение олова характеризуется кристаллической решеткой атомного типа и наличием полупроводниковых свойств эти свойства обнаруживаются в твердом состоянии у таких элементарных окислителей, как селен и астат белое видоизменение металлоида фосфора характеризуется летучестью, и непрочностью кристаллической решетки молекулярного типа элементарные металлоиды висмут и полоний обладают металлической электропроводностью. Таким образом, границы между элементарными металлами и металлоидами и между элементарными металлоидами и окислителями до известной степени условны. [c.37] Аллотропные видоизменения элементарного веп ества — это вещества, молекулы которых различны, хотя и образованы атомами одного и того же химического элемента. Свойства аллотропных видоизменений одного и того же элемента, проявляемые в различных агрегатных состояниях, различны. Способность одного и того же вещества существовать в различных кристаллических формах называют полиморфизмом. Он может быть двух видов тантиотрепный, когда относительная устойчивость полиморфных видоизменений зависит от температуры и существует температура обратимого превращения, и монотропный, когда одно видоизменение устойчивее другого независимо от температуры. Энантиотропные полиморфные видоизменения, таким образом, подобны агрегатным состояниям одного и того же вещества. Монотропные полиморфные видоизменения являются, по существу, аллотропными видоизменениями в кристаллическом состоянии. Таким образом, границы понятий аллотропии и полиморфизма не вполне совпадают. Следует отметить, что во многих случаях элементарные вещества в жидком и газообразном состояниях содержат молекулы, различные как по числу атомов, так и по структуре. Относительное содержание этих различных молекул в массе элементарного вещества зависит от температуры и других условий, причем изменение этих условий обычно приводит к возврату соответствующих равновесий. В связи с этим, а также с трудностью изоляции отдельных форм молекул последние не принято считать самостоятельными аллотропными видоизменениями. Известным примером таких элементарных веществ является сера, которая в газовом состоянии содержит молекулы четырех видов — 82, 5в, Зд (цепе-) и 5 (цикло-). [c.37] Вернуться к основной статье