Химия, 9 класс · Неметаллы и их соединения

Общая характеристика неметаллов

Номера параграфов и упражнений будут из твоего учебника. Выбрать учебник

Что нужно знать до

Если что-то из этого забылось, начни оттуда — так будет понятнее.

Коротко о главном

Неметаллы — элементы правого верхнего угла таблицы Менделеева, за диагональю бор — астат. У их атомов на внешнем слое 4–7 электронов, поэтому неметаллу проще принять электроны, чем отдать. С металлами и водородом неметаллы — окислители, а с более электроотрицательными неметаллами и сильными окислителями — восстановители.

\[\mathrm{F \rightarrow O \rightarrow N \rightarrow Cl \rightarrow Br \rightarrow S \rightarrow C \rightarrow H}\]

(электроотрицательность уменьшается слева направо)

Подробное объяснение

Кислород, которым мы дышим, графит в карандаше, сера на спичечной головке и хлор в бассейне совсем не похожи друг на друга. Но все они — неметаллы. Что их объединяет?

Строение атомов

У атомов большинства неметаллов на внешнем электронном слое 4–7 электронов. До устойчивой восьмёрки (октета) не хватает всего 1–4 электронов. Принять их или сделать общими с соседним атомом гораздо проще, чем отдать 4–7 своих. Поэтому неметаллы охотно забирают электроны у металлов. Ещё одна черта — маленький радиус атома: атом неметалла меньше атома металла той же группы и прочнее держит электроны.

Благородные газы (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) обычно тоже относят к неметаллам, хотя их внешний слой уже заполнен и в реакции они почти не вступают. Иногда их выделяют в отдельную группу.

Место в Периодической системе

Неметаллы стоят в А-группах справа и выше диагонали бор — астат. Водород — особый случай: он в IA-группе, но это неметалл.

Элементы А-групп, периоды 1–6. Неметаллы выделены цветом и лежат справа и сверху от ступенчатой границы по диагонали B — Si — As — Te — At; водород отдельно в IA-группе, благородные газы — в VIIIA.
Неметаллы занимают правый верхний угол А-групп, граница с металлами проходит по диагонали бор — астат.

Строение простых веществ

Атомы неметалла соединяются друг с другом ковалентными неполярными связями. Дальше возможны два варианта.

  1. Молекулярное строение. Атомы собираются в небольшие молекулы: \(\mathrm{H_2}\), \(\mathrm{O_2}\), \(\mathrm{N_2}\), \(\mathrm{Cl_2}\), \(\mathrm{O_3}\), \(\mathrm{P_4}\). Молекулы друг к другу притягиваются слабо, поэтому такие вещества — газы, летучая жидкость (бром) или легкоплавкие твёрдые вещества (сера, белый фосфор, иод).
  2. Немолекулярное строение. Все атомы образца связаны в одну гигантскую частицу — атомная решётка у алмаза и кремния. Такие вещества очень твёрдые, тугоплавкие, нелетучие.

Физические свойства

Неметаллы очень разные, общее у них одно — они не похожи на металлы.

  • Почти все — диэлектрики. Исключения: графит хорошо проводит ток, кремний — полупроводник, селен на свету проводит ток гораздо лучше, чем в темноте (на этом работают фотоэлементы).
  • Нет металлического блеска (кроме графита, кремния и иода), зато много цветов: хлор жёлто-зелёный, бром бурый, иод чёрно-фиолетовый, сера жёлтая, фосфор бывает белым, красным и чёрным.

Химические свойства: окислитель или восстановитель

Всё решает электроотрицательность. Чем она выше, тем сильнее неметалл притягивает электроны.

Окислительные свойства.

  • С металлами неметалл всегда окислитель и получает минимальную (отрицательную) степень окисления: \(\mathrm{Fe + S \xrightarrow{t} FeS}\).
  • С водородом большинство неметаллов — окислители, получаются летучие водородные соединения: \(\mathrm{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl}\).
  • Из двух неметаллов окислитель тот, у кого выше электроотрицательность. Сера с фтором даёт \(\mathrm{SF_6}\) (S +6), с кислородом — \(\mathrm{SO_2}\) (S +4), с хлором — \(\mathrm{SCl_2}\) (S +2): чем слабее окислитель, тем ниже степень окисления второго неметалла.
  • Сильные окислители (фтор, кислород, хлор) окисляют и сложные вещества: хлор вытесняет бром из бромидов, \(\mathrm{2KBr + Cl_2 \rightarrow 2KCl + Br_2}\).

Восстановительные свойства.

  • С более электроотрицательным неметаллом: \(\mathrm{N_2 + O_2 \rightarrow 2NO}\) — азот восстановитель.
  • С сильными окислителями — концентрированными серной и азотной кислотами, бертолетовой солью \(\mathrm{KClO_3}\) (так горит спичка).
  • Углерод и водород восстанавливают металлы из оксидов: \(\mathrm{CuO + C \xrightarrow{t} Cu + CO}\).

Бывает, что неметалл в одной реакции и окислитель, и восстановитель: \(\mathrm{Cl_2 + 2KOH \rightarrow KCl + KClO + H_2O}\) — один атом хлора принимает электрон, другой отдаёт.

Как решать задачи

  1. Расставьте степени окисления всех элементов до и после реакции.
  2. Найдите неметалл, который понижает степень окисления, — это окислитель; повышает — восстановитель.
  3. Составьте электронный баланс: число отданных и принятых электронов должно совпасть.
  4. Перенесите множители в уравнение как коэффициенты, доуравняйте остальные атомы, проверьте по кислороду.
  5. В расчётной задаче найдите \(n = m/M\) или \(n = V/V_m\) (\(V_m = 22{,}4\) л/моль), перейдите по коэффициентам к нужному веществу и обратно к массе или объёму.

Разобранные примеры

База

Роль водорода и хлора в реакции

Условие

Водород сгорает в хлоре. Запишите уравнение, расставьте степени окисления и определите окислитель и восстановитель.

Решение
\[\mathrm{\overset{0}{H_2} + \overset{0}{Cl_2} \rightarrow 2\overset{+1}{H}\overset{-1}{Cl}}\]

Хлор электроотрицательнее водорода, поэтому он принимает электроны: степень окисления падает с 0 до −1. Водород отдаёт электроны и повышает степень окисления до +1.

Ответ: H₂ + Cl₂ → 2HCl; окислитель Cl₂, восстановитель H₂
Средний

Углерод и концентрированная азотная кислота

Условие

При нагревании угля с концентрированной азотной кислотой образуются углекислый газ, бурый газ NO₂ и вода. Составьте уравнение методом электронного баланса.

Решение

Углерод повышает степень окисления с 0 до +4, азот понижает с +5 до +4.

\[\mathrm{\overset{0}{C}} - 4e^- \rightarrow \mathrm{\overset{+4}{C}} \quad \times 1\]
\[\mathrm{\overset{+5}{N}} + 1e^- \rightarrow \mathrm{\overset{+4}{N}} \quad \times 4\]
\[\mathrm{C + 4HNO_3 \xrightarrow{t} CO_2\uparrow + 4NO_2\uparrow + 2H_2O}\]

Водород: слева 4, справа \(2 \cdot 2 = 4\). Кислород: слева 12, справа \(2 + 8 + 2 = 12\). Углерод — восстановитель, азотная кислота — окислитель.

Ответ: C + 4HNO₃ → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O; C — восстановитель, HNO₃ — окислитель
Сложный

Сжигание серы с примесями

Условие

Сожгли 20 г серы, содержащей 4 % негорючих примесей. Какой объём сернистого газа (н. у.) получился?

Дано
  • \(m = 20\) г
  • \(w(\text{прим.}) = 4\%\)
Найти
  • \(V(\mathrm{SO_2})\)
Решение

В кислороде сера горит до оксида серы(IV), а не (VI):

\[\mathrm{S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2}\]
Чистой серы \(20 \cdot 0{,}96 = 19{,}2\) г, \(n(\mathrm{S}) = \dfrac{19{,}2}{32} = 0{,}6\) моль.

По уравнению \(n(\mathrm{SO_2}) = n(\mathrm{S}) = 0{,}6\) моль, \(V = 0{,}6 \cdot 22{,}4 = 13{,}44\) л.

Ответ: 13,44 л

Типичные ошибки

Считают, что неметалл всегда окислитель
Почему неверно

Неметалл бывает окислителем только по отношению к менее электроотрицательным партнёрам. В паре с фтором, кислородом или концентрированной кислотой сера, углерод, азот и даже хлор отдают электроны.

Как правильно

Сравнивайте электроотрицательность партнёров (ряд F, O, N, Cl, Br, S, C, H) и смотрите на степени окисления: повысилась — восстановитель, понизилась — окислитель.

Пишут, что сера сгорает до SO₃
Почему неверно

При горении серы в кислороде получается только оксид серы(IV) \(\mathrm{SO_2}\). До \(\mathrm{SO_3}\) его окисляют отдельно, с катализатором — это вторая стадия производства серной кислоты.

Как правильно

\(\mathrm{S + O_2 \rightarrow SO_2}\), затем \(\mathrm{2SO_2 + O_2 \rightleftarrows 2SO_3}\) (катализатор, нагревание).

Утверждают, что неметаллы не проводят ток и не блестят
Почему неверно

Это правило с исключениями: графит хорошо проводит ток, кремний — полупроводник, у графита, кремния и иода есть металлический блеск.

Как правильно

Говорите «большинство неметаллов» и помните исключения — их часто спрашивают в тестах.

Проверь себя

Ответь на вопросы — после каждого ответа появится пояснение.

  1. Какой из неметаллов хорошо проводит электрический ток?

    Показать ответ

    Ответ: Б) Графит

    Графит — исключение среди неметаллов, из-за слоистого строения кристалла он хорошо проводит ток. Сера, фосфор и алмаз — диэлектрики.

  2. У каких простых веществ атомная (немолекулярная) кристаллическая решётка?

    Правильных ответов несколько.

    Показать ответ

    Ответ: А) Алмаз; Б) Кристаллический кремний

    В алмазе и кремнии каждый атом прочно связан с соседями, это гигантские частицы. Иод \(\mathrm{I_2}\) и белый фосфор \(\mathrm{P_4}\) состоят из молекул — их решётка молекулярная.

  3. Какую роль играет сера в реакции \(\mathrm{S + H_2 \rightarrow H_2S}\)?

    Показать ответ

    Ответ: А) Окислитель

    Сера электроотрицательнее водорода, она принимает электроны и переходит из степени окисления 0 в −2, значит, это окислитель.

  4. Сколько электронов на внешнем энергетическом уровне атома фосфора?

    Показать ответ

    Ответ: 5

    Фосфор стоит в VA-группе, номер А-группы равен числу внешних электронов — их 5.

  5. В каком ряду неметаллы расположены по уменьшению электроотрицательности?

    Показать ответ

    Ответ: А) F, O, N, Cl

    Самый электроотрицательный элемент — фтор, дальше кислород, азот и хлор. Остальные ряды идут в обратном или перепутанном порядке.

Задачи для тренировки

От простых к сложным. Подсказку, решение и ответ открывай, только когда попробовал сам.

База Задача 1

Из перечня Na, P, Ca, Br, Al, Se, Mg, N выпишите неметаллы. Чем их атомы отличаются от атомов металлов?

Подсказка

Найдите элементы в таблице и посмотрите, по какую сторону от диагонали бор — астат они стоят.

Решение

Неметаллы — \(\mathrm{P}\), \(\mathrm{Br}\), \(\mathrm{Se}\), \(\mathrm{N}\): все они в А-группах справа и выше диагонали бор — астат.

У их атомов на внешнем слое 5–7 электронов (у P и N — 5, у Se — 6, у Br — 7), а у Na, Mg, Ca, Al — 1–3. Кроме того, атом неметалла меньше атома металла того же периода. Поэтому неметаллу проще принять электроны, чем отдать.

Ответ
P, Br, Se, N — у их атомов 5–7 внешних электронов и меньший радиус, чем у металлов
База Задача 2

Алюминиевый порошок нагрели с серой. Запишите уравнение реакции и укажите, какую роль в ней играет сера.

Подсказка

В реакции с металлом неметалл принимает электроны и получает минимальную степень окисления.

Решение
\[\mathrm{2\overset{0}{Al} + 3\overset{0}{S} \xrightarrow{t} \overset{+3}{Al_2}\overset{-2}{S_3}}\]

Атомы алюминия отдают по 3 электрона, атомы серы принимают по 2. Сера понижает степень окисления с 0 до −2 — она окислитель, алюминий — восстановитель. Получается сульфид алюминия.

Ответ
2Al + 3S → Al₂S₃; сера — окислитель
Средний Задача 3

Какой объём водорода (н. у.) потребуется, чтобы получить из азота 6,8 г аммиака?

Подсказка

Сначала найдите количество вещества аммиака, затем по коэффициентам — водорода.

Решение
\[\mathrm{N_2 + 3H_2 \xrightleftharpoons[\text{кат.}]{t,\ p} 2NH_3}\]

\(M(\mathrm{NH_3}) = 14 + 3 = 17\) г/моль, \(n(\mathrm{NH_3}) = \dfrac{6{,}8}{17} = 0{,}4\) моль. По уравнению на 2 моль аммиака нужно 3 моль водорода: \(n(\mathrm{H_2}) = 0{,}4 \cdot \dfrac{3}{2} = 0{,}6\) моль. \(V(\mathrm{H_2}) = 0{,}6 \cdot 22{,}4 = 13{,}44\) л.

Ответ
13,44 л
Средний Задача 4

Через раствор, содержащий избыток бромида калия, пропустили 3,36 л хлора (н. у.). Какая масса брома выделилась?

Подсказка

Хлор электроотрицательнее брома и вытесняет его из бромида.

Решение
\[\mathrm{2KBr + Cl_2 \rightarrow 2KCl + Br_2}\]

\(n(\mathrm{Cl_2}) = \dfrac{3{,}36}{22{,}4} = 0{,}15\) моль. По уравнению \(n(\mathrm{Br_2}) = n(\mathrm{Cl_2}) = 0{,}15\) моль. \(M(\mathrm{Br_2}) = 160\) г/моль, \(m = 0{,}15 \cdot 160 = 24\) г.

Ответ
24 г
Сложный Задача 5

Уголь массой 5 г, содержащий 4 % негорючих примесей, нагрели с избытком концентрированной серной кислоты. Какой общий объём газов (н. у.) выделился? Водяной пар не учитывайте.

Подсказка

Углерод здесь восстановитель, сера из +6 переходит в +4. Газов два — CO₂ и SO₂.

Решение
\[\mathrm{C + 2H_2SO_4 \xrightarrow{t} CO_2\uparrow + 2SO_2\uparrow + 2H_2O}\]

Масса углерода: \(m(\mathrm{C}) = 5 \cdot 0{,}96 = 4{,}8\) г, \(n(\mathrm{C}) = \dfrac{4{,}8}{12} = 0{,}4\) моль. По уравнению \(n(\mathrm{CO_2}) = 0{,}4\) моль, \(n(\mathrm{SO_2}) = 0{,}8\) моль, всего \(1{,}2\) моль газов. \(V = 1{,}2 \cdot 22{,}4 = 26{,}88\) л.

Ответ
26,88 л (8,96 л CO₂ и 17,92 л SO₂)
Сложный Задача 6

Фосфор окисляется концентрированной азотной кислотой до фосфорной кислоты, при этом выделяется бурый газ NO₂. Составьте уравнение методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.

Подсказка

Фосфор меняет степень окисления с 0 на +5, азот — с +5 на +4.

Решение

Схема: \(\mathrm{\overset{0}{P} + H\overset{+5}{N}O_3 \rightarrow H_3\overset{+5}{P}O_4 + \overset{+4}{N}O_2 + H_2O}\).

Электронный баланс:

\[\mathrm{\overset{0}{P}} - 5e^- \rightarrow \mathrm{\overset{+5}{P}} \quad \times 1 \quad \text{окисление}\]
\[\mathrm{\overset{+5}{N}} + 1e^- \rightarrow \mathrm{\overset{+4}{N}} \quad \times 5 \quad \text{восстановление}\]
\[\mathrm{P + 5HNO_3 \rightarrow H_3PO_4 + 5NO_2\uparrow + H_2O}\]
Проверка по кислороду: слева 15 атомов, справа \(4 + 10 + 1 = 15\). Фосфор — восстановитель, \(\mathrm{HNO_3}\) (азот +5) — окислитель.

Ответ
P + 5HNO₃ → H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O; восстановитель P, окислитель HNO₃ (N⁺⁵)

Для родителя

Как объяснить за 5 минут. Покажите карандаш (графит), спичку (сера и фосфор) и вспомните про кислород в воздухе — всё это неметаллы, и они очень разные. Объясните главную идею: атому неметалла не хватает до «полного комплекта» 1–4 электронов, поэтому он их забирает у металлов. Но если рядом «жадина» сильнее (фтор, кислород), неметалл сам отдаёт электроны.

Вопросы для проверки понимания: 1) Где в таблице Менделеева неметаллы? 2) Почему в реакции с железом сера — окислитель, а с кислородом — восстановитель? 3) Какой неметалл проводит ток?

На что обратить внимание. Ребёнок должен уметь расставить степени окисления и по ним назвать окислитель и восстановитель, а не угадывать роль по названию вещества. Проверьте, что уравнения уравнены — особенно электронный баланс.

Где в учебниках

УчебникПараграфУпражнения
Химия. 9 класс (Габриелян, Остроумов, Сладков) § 10 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Проверено методистом 1 октября 2026.
Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.