Просто УрокМеталлы и неметаллы: разбор для ОГЭ
Разберём «Металлы и неметаллы» так, чтобы тема наконец встала на место: короткая теория, наглядный пример, алгоритм и ошибки, на которых теряют баллы. В конце — что запомнить и где закрепить на практике.
- Как находить металлы и неметаллы в таблице Менделеева за пять секунд
- Строение атома: почему металлы отдают электроны, а неметаллы забирают
- Сравниваем свойства: чем отличаются простые вещества и их соединения
- Разбор типового задания ОГЭ на изменение свойств элементов
- Практический блок: уравнения химических реакций
- Что запомнить для экзамена и как действовать дальше
Как находить металлы и неметаллы в таблице Менделеева за пять секунд
На ОГЭ по химии вопросы о свойствах простых веществ встречаются сразу в нескольких заданиях, но многие девятиклассники путаются в периодическом законе и теряют легкие первичные баллы. В этой статье мы разберем понятный алгоритм, который поможет безошибочно определять тип элемента и уверенно справляться с экзаменационными тестами.
Главный инструмент на экзамене — периодическая система Менделеева. Чтобы быстро разделить элементы на две группы, найди бор (B) с порядковым номером 5 и астат (At) с номером 85. Мысленно проведи между ними диагональ. В длиннопериодном варианте таблицы или при анализе главных подгрупп (подгрупп А) действует простое правило: элементы, расположенные выше и правее диагонали, относятся к неметаллам, а лежащие ниже и левее — к металлам.
Все элементы побочных подгрупп (d- и f-элементы) являются исключительно металлами, независимо от положения относительно линии. К неметаллам относятся всего 22 элемента, включая водород и гелий. Запомнить их расположение несложно, если регулярно тренироваться с реальными экзаменационными бланками.
Обрати внимание на элементы главных подгрупп, стоящие прямо на линии диагонали: бор, кремний, мышьяк, теллур. Это неметаллы с полупроводниковыми свойствами, но в школьном курсе химии и в заданиях ОГЭ мы относим их строго к неметаллам.
Строение атома: почему металлы отдают электроны, а неметаллы забирают
Химический характер элемента напрямую зависит от строения его электронной оболочки и радиуса атома. У атомов типичных металлов на внешнем энергетическом уровне находится мало электронов — обычно от 1 до 3. При этом радиус атома у них относительно большой, а связь внешних электронов с положительно заряженным ядром слабая.
По этой причине металлы в химических реакциях легко отдают внешние электроны, выступая исключительно в роли восстановителей. Они переходят в положительно заряженные катионы: Na⁰ − 1e⁻ → Na⁺, Ca⁰ − 2e⁻ → Ca²⁺. У металлов не бывает отрицательных степеней окисления.
У атомов неметаллов на внешнем уровне находится от 4 до 8 электронов (за исключением водорода и гелия), а радиус атома значительно меньше. Неметаллы обладают высокой электроотрицательностью — способностью притягивать к себе электроны. В реакциях они чаще всего выступают окислителями, принимая электроны до завершения устойчивого восьмиэлектронного слоя: Cl⁰ + 1e⁻ → Cl⁻, O⁰ + 2e⁻ → O²⁻. Если тебе нужно освежить в памяти распределение электронов по слоям, загляни в личный кабинет Просто Урок, где собраны наглядные интерактивные подсказки.
Сравниваем свойства: чем отличаются простые вещества и их соединения
Различия в строении атомов определяют физические и химические свойства образуемых простых веществ. Металлы образуют металлическую кристаллическую решетку со свободными электронами («электронным газом»), что обеспечивает им пластичность, ковкость, металлический блеск, а также высокую тепло- и электропроводность.
Неметаллы образуют молекулярные или атомные кристаллические решетки. Они хрупкие, не проводят электрический ток (за редким исключением графита) и могут находиться во всех трех агрегатных состояниях: газы (O₂, N₂, Cl₂), жидкость (Br₂) и твердые вещества (S₈, P₄, C).
| Критерий | Металлы | Неметаллы |
|---|---|---|
| Число электронов на внешнем слое | Обычно 1–3 | Обычно 4–8 (у H — 1) |
| Характерная роль в ОВР | Только восстановители | Окислители и восстановители |
| Характер высших оксидов | Основные (Na₂O) или амфотерные (Al₂O₃) | Кислотные (SO₃, P₂O₅) или несолеобразующие (CO, NO) |
| Характер гидроксидов | Основания (NaOH) или амфотерные гидроксиды (Zn(OH)₂) | Кислородсодержащие кислоты (H₂SO₄, H₃PO₄) |
Высшие оксиды переходных металлов с высокой степенью окисления (+5, +6, +7) проявляют кислотные свойства, а не основные. Например, CrO₃ и Mn₂O₇ — это кислотные оксиды, которым соответствуют кислоты H₂CrO₄ и HMnO₄.
Разбор типового задания ОГЭ на изменение свойств элементов
В задании 2 или 3 из ОГЭ часто требуется расположить химические элементы в порядке усиления или ослабления определенных свойств. Давай разберем типичную экзаменационную формулировку.
Условие: «Расположите химические элементы — фосфор (P), хлор (Cl), кремний (Si) — в порядке увеличения их электроотрицательности. Запишите номера выбранных элементов в соответствующем порядке: 1) P, 2) Cl, 3) Si».
Разберем по шагам алгоритм решения:
1. Находим элементы в таблице Менделеева. Все три элемента (Si, P, Cl) находятся в одном 3-м периоде. Их порядковые номера: кремний — 14, фосфор — 15, хлор — 17.
2. Вспоминаем закономерность: в периодах слева направо заряд ядра увеличивается, радиус атома уменьшается, а способность притягивать электроны (электроотрицательность и неметаллические свойства) возрастает.
3. Выстраиваем элементы слева направо по периоду: кремний (Si) → фосфор (P) → хлор (Cl).
4. Сопоставляем с цифрами из условия и получаем верный ответ: 312.
Практический блок: уравнения химических реакций
Для успешного выполнения заданий 8, 9 и практической части ОГЭ важно знать ключевые уравнения реакций с участием простых веществ. Металлы активно реагируют с неметаллами, кислотами и солями менее активных металлов. Неметаллы взаимодействуют между собой, а также с металлами и сложными веществами.
Ниже приведены характерные реакции, иллюстрирующие химические свойства металлов и неметаллов:
2Mg + O₂ → 2MgO (взаимодействие металла с кислородом)
Fe + S → FeS (взаимодействие металла с серой)
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ (вытеснение водорода из кислоты)
C + O₂ → CO₂ (горение неметалла в избытке кислорода)
H₂ + Cl₂ → 2HCl (синтез хлороводорода)
Помни, что металлы, стоящие в ряду активности правее водорода (Cu, Hg, Ag, Pt, Au), не вытесняют водород из растворов обычных кислот. Попрактиковаться в составлении таких уравнений можно на онлайн-тренажере в системе Просто Урок.
Что запомнить для экзамена и как действовать дальше
Чтобы без ошибок решать задания на тему «Металлы и неметаллы», держи в голове четыре главных правила:
1. По периоду слева направо металлические свойства и радиус атома уменьшаются, а электроотрицательность и неметаллические свойства растут.
2. По главной подгруппе сверху вниз радиус атома увеличивается, металлические свойства усиливаются, а неметаллические ослабевают.
3. Металлы всегда отдают электроны и являются восстановителями, образуя основные или амфотерные оксиды.
4. Неметаллы чаще принимают электроны и образуют кислотные оксиды либо летучие водородные соединения.
Следующий шаг: прямо сейчас перейди по ссылке, зарегистрируйся в бесплатном тренажёре Просто Урок и реши 5 тематических заданий ОГЭ, чтобы закрепить теорию на реальной практике.
Частые вопросы
Как быстро определить, проявляет ли металл амфотерные свойства?
Для ОГЭ достаточно запомнить три главных амфотерных металла: бериллий (Be), цинк (Zn) и алюминий (Al). Их оксиды и гидроксиды реагируют как с кислотами, так и со щелочами.
Почему водород в таблице Менделеева иногда ставят и в I, и в VII группу?
У водорода один электрон: он может как отдать его (проявляя свойства металлов I группы), так и принять один электрон до завершения оболочки (как галогены VII группы).
Как закрепить тему после разбора?
Открой бесплатный личный кабинет в онлайн-школе «Просто Урок» и реши интерактивный тест по свойствам элементов с мгновенной проверкой ответов.
Сколько баллов дает правильное решение заданий по этой теме на ОГЭ?
Знание свойств металлов и неметаллов необходимо для заданий 1, 2, 3, 8, 9, 10 и 21, что в сумме позволяет набрать до 8–10 первичных баллов.
Закрепить тему на практике
Теория без практики забывается за неделю. В личном кабинете Просто Урок — задания именно по этой теме с проверкой каждого шага. Регистрация бесплатная.