Nemetale importante

Oxigenul (O) — grupa VIA, Z=8

Alotropi: O₂ (oxigen molecular) și O₃ (ozon).

Proprietăți O₂: gaz incolor, inodor, susține arderea, mai greu decât aerul.

Obținere (lab): 2KClO₃ →(MnO₂, Δ) 2KCl + 3O₂↑

Reacții:

• Cu metale: 4Na + O₂ → 2Na₂O; 2Mg + O₂ → 2MgO; 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
• Cu nemetale: C + O₂ → CO₂; S + O₂ → SO₂; N₂ + O₂ ⇌ 2NO (la T înaltă)

---

Sulful (S) — grupa VIA, Z=16

Alotropi: S rombic (stabil la T joasă), S monoclinic, S plastic.

Stări de oxidare: −2, 0, +4, +6.

Reacții cu metale: Fe + S → FeS; Cu + S → Cu₂S

Acid sulfhidric (H₂S): gaz toxic, miros de ouă stricate; acid slab diprotic.

SO₂ (dioxid de sulf): gaz iritant, acid (SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃); agent reducător, decolorant.

SO₃ (trioxid de sulf): reacționează violent cu apa → H₂SO₄; 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃ (procesul de contact).

Acid sulfuric H₂SO₄:

• Concentrat: oxidant puternic, deshidratant; reacționează cu Cu (spre deosebire de HCl diluat)
• Diluat: acid tare, reacționează cu metale din seria activității (înaintea H₂)
• Fe + H₂SO₄ diluat → FeSO₄ + H₂; Cu + 2H₂SO₄ conc → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

---

Azotul (N) — grupa VA, Z=7

Molecule N₂: legătură triplă N≡N (foarte stabilă, gaz inert la T normală).

Stări de oxidare: −3, 0, +2, +3, +4, +5.

Amoniac NH₃: gaz incolor, miros înțepător; bază slabă; sinteza Haber: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (cat. Fe, 450°C, 200 atm)

Oxizi de azot:

• NO (monoxid de azot): incolor, toxic, se oxidează la NO₂
• NO₂ (dioxid de azot): brun-roșcat, toxic; NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂

Acid azotic HNO₃:

• Acid tare; oxidant puternic indiferent de concentrație
• HNO₃ diluat + metale active: Me + 4HNO₃ diluat → Me(NO₃)n + NH₄NO₃/N₂O/NO + H₂O
• HNO₃ concentrat: oxidant mai puternic, produce NO₂
• Cu + 4HNO₃ conc → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O
• 3Cu + 8HNO₃ diluat → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O
• Apa regală (HNO₃ conc + 3HCl conc): dizolvă Au și Pt

---

Fosforul (P) — grupa VA, Z=15

Alotropi: P alb (foarte reactiv, toxic), P roșu (stabil, nontoxic), P negru.

Acid fosforic H₃PO₄: acid de tărie medie, triprotic; fertilizanți.

Anhidridă fosforică P₄O₁₀: deshidratant puternic; P₄O₁₀ + 6H₂O → 4H₃PO₄

---

Clorul (Cl) — grupa VIIA (halogeni), Z=17

Cl₂: gaz galben-verzui, toxic, oxidant puternic; miros înțepător.

Obținere: electroliză NaCl apos sau 4HCl + MnO₂ → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

Clorul cu apa: Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO (acid hipocloros — dezinfectant)

Reacții:

• Cu metale: 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃; Cu + Cl₂ → CuCl₂
• Cu NaOH rece: Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O (apă de Javel)
• Cu NaOH fierbinte: 3Cl₂ + 6NaOH → 5NaCl + NaClO₃ + 3H₂O

Acid clorhidric HCl: acid tare; reacționează cu metale active (Fe, Zn, Al) → H₂; Nu dizolvă Cu, Ag.

---

Carbonul (C) — grupa IVA, Z=6

Alotropi: diamant (sp³, cel mai dur), grafit (sp², conductor electric), fullerene (C₆₀), nanotuburi.

CO (monoxid de carbon): gaz toxic, inodor; reducător puternic; combustibil.

CO₂ (dioxid de carbon): gaz inert (la T obișnuită); CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ (acid carbonic, slab).

Reacții cu baze: CO₂ + 2NaOH (exces bază) → Na₂CO₃ + H₂O; CO₂ + NaOH (exces CO₂) → NaHCO₃

Carbonați: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ (reacție de identificare)

Siliciul (Si): semiconductor; SiO₂ (cuarț) — refractar; nu se dizolvă în acizi, dar se dizolvă în HF: SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O

---

La examen

• H₂SO₄ concentrat reacționează cu Cu; H₂SO₄ diluat NU
• HNO₃ reacționează cu Cu (orice concentrație), HCl diluat NU
• Cl₂ cu NaOH rece → hipoclorit (NaClO); cu NaOH fierbinte → clorat (NaClO₃)
• CO₂ identificat cu Ca(OH)₂: CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ (precipitat alb) + H₂O
• CaCO₃ cu HCl → CO₂↑ (efervescență = identificare carbonat)
• NH₃ identificat: hârtie tornasol umezită → albastră (bază)