Неметаллы в природе
Неметаллы встречаются в свободном виде (газы: кислород, азот, водород) и в виде соединений.
В соединениях атомы неметаллов обычно проявляют положительные степени окисления.
Важные минералы: апатиты и фосфориты, содержащие фосфат кальция Ca₃(PO₄)₂.
Другие неметаллы, такие как хлор и йод, встречаются в соединениях с отрицательной степенью окисления (например, NaCl).
Флора, как ламинария, может быть источником йода.
Промышленные способы получения
Методы получения неметаллов делят на три группы: выделение из природных объектов, восстановление из минералов и окисление соединений.
Из воздуха выделяют азот, кислород и благородные газы, применяя фракционную перегонку.
Фосфор получают восстановлением из апатитов и фосфоритов с участием углерода.
Кремний — продукт восстановления оксида кремния углеродом.
Галогены выделяют методом электролиза.
Фракционная перегонка воздуха
Воздух сжимают и охлаждают, превращая в жидкость.
Путём постепенного нагревания разделяют компоненты по температурам кипения.
Получают жидкий кислород (-183°C) и азот (-196°C).
Эти компоненты используют в медицине, производстве и металлургии.
Для разделения применяют специальные колонны.
Электролиз и его применение
Электролиз позволяет разлагать вещества, выделяя неметаллы.
Применяется для получения фтора, хлора, водорода.
Процесс электролиза основан на протекании электрического тока через раствор электролита.
В 1886 году впервые выделили свободный фтор.
Электролиз солей натрия дает три важных продукта: водород, гидроксид натрия и хлор.
Значение неметаллов
Неметаллы играют ключевую роль в промышленности и медицине.
Кислород — для дыхания, горения и металлургии.
Азот применяют в удобрениях и для создания инертной среды.
Кремний используют в электронике и строительстве.
Хлор служит для дезинфекции и в химической промышленности.