Аллотропия является причиной того, что неметаллических простых веществ намного больше, чем самих неметаллических химических элементов.
Например, химический элемент кислород O образует простое вещество кислород O2, молекула которого состоит из двух атомов, и простое вещество озон O3, молекула которого состоит из трёх атомов данного элемента. Эти простые вещества, имеющие одинаковый качественный состав, но различающиеся по числу атомов в молекуле, имеют различные свойства. Так, кислород запаха не имеет, в то время как озон обладает резким запахом, который мы ощущаем во время грозы. Свойства твердых неметаллов, графита и алмаза, имеющих также одинаковый качественный состав, но разное строение, резко отличаются (графит хрупкий, алмаз твердый). Таким образом, свойства вещества определяются не только его качественным составом, но и тем, сколько атомов содержится в молекуле вещества и как они связаны между собой.
Химический элемент фосфор P образует множество аллотропных видоизменений, важнейшими из которых являются красный фосфор и белый фосфор.
Аллотропными модификациями элемента углерода являются графит, алмаз, карбин, фуллерен (рис. 48).
Аллотропия присуща не всем неметаллических химическим элементам. Например, водород, азот, элементы VIIA и VIIIA групп не имеют аллотропных модификаций, т.е. каждый из упомянутых элементов образует только одно простое вещество.
5. Физические свойства неметаллов − простых веществ.
Свойства неметаллических простых веществ отличаются большим разнообразием. Собственно говоря, большинство их объединяет только то, что они, как правило, не обладают теми физическими свойствами, которые типичны для металлов.
Агрегатное состояние
Неметаллы при обычных условиях могут быть газообразными, жидкими и твёрдыми веществами.
Кислород O2, озон O3, азот N2, водород H2, фтор F2, хлор Cl2, иод I2, белый фосфор P4, кристаллическая сера S8 и инертные газы (гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe и радон Rn) — это всё газообразные вещества, кристаллы которых состоят из отдельных молекул (а в случае инертных газов — из отдельных атомов как бы выполняющих роль молекул).
При комнатной температуре бром – жидкость.
Остальные неметаллические химические элементы при обычных условиях находятся в твёрдом агрегатном состоянии. Твёрдыми являются все аллотропные модификации углерода C, кристаллическая сера S8, фосфор красный и фосфор белый P4, кристаллический иод I2, мышьяк As, кремний Si, бор B, кристаллическая сера S8, йод I2 и др.
Модель молекулы серы (слева) и кристалл серы. Кристалл серы состоит из отдельных молекул S8.
Цвет и блеск
Если для подавляющего большинства металлов характерен серебристо-серый или серебристо-белый цвет, то окраска неметаллов очень разнообразна. Белый цвет имеет белый фосфор, красный − красный фосфор, жёлтый − сера и фтор, красно-бурый − жидкий бром, жёлто-зелёный − хлор, фиолетовый цвет имеют пары иода, синий − жидкий кислород, серый − графит и кремний. Бесцветным является алмаз, окраски не имеют также инертные газы, азот, кислород и водород. Причем в подгруппах сверху вниз окраска усиливается: фтор − светло-зеленый газ, хлор − желто-зеленый газ, бром − красно-бурая жидкость, йод − темно-фиолетовые кристаллы.
| 
|
| Красный фосфор | Белый фосфор |
| 
|
| Бром | Хлор |
| 
|
| Йод | Алмаз |
Большинство неметаллов не обладают металлическим блеском и не отражают свет. Блеском, несколько напоминающий блеск металлов, обладают активированный уголь, кристаллический йод и кремний и графит (т.е. это говорит об относительности деления элементов и простых веществ на металлы и неметаллы не только элементов, но и простых веществ).
Запах
Некоторые неметаллы имеют запах. Например, резкий удушливый запах имеет озон O3, фтор F2 (при попадании в органы дыхания практически моментально разрушает ткани), хлор Cl2, бром Br2 и иод I2.
Пластичность
Неметаллы в твёрдом агрегатном состоянии очень хрупкие, не обладают пластичностью и практически не присуще изгибание, ковкость и любые другие деформации − любая деформация вызывает разрушение ковалентных связей.