Теория:

Аллотропия
Из \(118\) известных на данный момент химических элементов \(22\) элемента образуют простые вещества, обладающие неметаллическими свойствами. Неметаллических простых веществ намного больше, чем самих неметаллических химических элементов. Причиной тому служит существование явления, называемого аллотропией.
Аллотропия — это способность атомов данного химического элемента образовывать несколько простых веществ, называемых аллотропными видоизменениями или аллотропными модификациями.
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. 
 
Химический элемент фосфор \(P\) образует множество аллотропных видоизменений, важнейшими из которых являются красный фосфор и белый фосфор.
 
Химический элемент углерод \(C\) образует встречающиеся в природе модификации — алмаз и графит.
 
Аллотропные видоизменения, образуемые одним и тем же химическим элементом, существенно отличаются между собой как по строению, так и по свойствам.
 
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.
Кристаллическая решетка неметаллов
Причина большого разнообразия физических свойств неметаллов кроется в различном строении кристаллических решёток этих веществ.
 
Часть неметаллов имеет атомную кристаллическую решетку. Кристаллы таких веществ состоят из атомов, соединённых между собой прочными ковалентными связями. Такие неметаллы находятся в твёрдом агрегатном состоянии и являются нелетучими. Примерами таких веществ служат алмаз, графит, красный фосфор и кремний.
 
Almaz_2.pngGrafit_2.png
  
Модели кристаллических решёток алмаза (слева) и графита. Кристаллы этих аллотропных видоизменений состоят из атомов углерода, соединённых между собой ковалентными связями. Кристаллы графита, в отличие от кристаллов алмаза, сложены из отдельных слоёв, которые располагаются друг по отношению к другу подобно тому, как листы бумаги в книге.
 
Другая часть неметаллов имеет молекулярную кристаллическую решетку. В этом случае в каждой молекуле атомы соединены достаточно прочно ковалентной связью, а вот отдельные молекулы друг с другом в кристаллах вещества связаны очень слабо. Поэтому вещества молекулярного строения при обычных условиях могут быть газами, жидкостями или легкоплавкими твердыми веществами.
 
Кислород O2, озон O3, азот N2, водород H2, фтор F2, хлор Cl2, бром Br2, иод I2, белый фосфор P4, кристаллическая сера S8  и инертные газы — это всё вещества, кристаллы которых состоят из отдельных молекул (а в случае инертных газов — из отдельных атомов как бы выполняющих роль молекул).
 
Sera_molek_1.jpgSera_krist_1.jpg
 
Модель молекулы серы (слева) и кристалл серы. Кристалл серы состоит из отдельных молекул \(S_8\).
Физические свойства неметаллов
Свойства неметаллических простых веществ отличаются большим разнообразием. Собственно говоря, их объединяет только то, что они, как правило, не обладают теми физическими свойствами, которые типичны для металлов, т.е. не обладают характерным металлическим блеском, ковкостью, пластичностью, высокой тепло- и электропроводностью.
 
Агрегатное состояние
 
Неметаллы при обычных условиях могут быть газообразными, жидкими и твёрдыми веществами.
 
Газообразными неметаллами являются гелий \(He\), неон \(Ne\), аргон \(Ar\), криптон \(Kr\), ксенон \(Xe\) и радон \(Rn\). Их называют инертными или благородными газами. Каждая «молекула» инертного газа состоит только из одного атома. 
 
Такие химические элементы, как водород \(H\), кислород \(O\), азот \(N\), хлор \(Cl\), фтор \(F\) образуют газообразные вещества, состоящие из двухатомных молекул, соответственно — H2, O2, N2, Cl2, F2.
 
Из неметаллических простых веществ при обычных условиях жидкостью является только бром, молекулы которого двухатомны Br2.
 
Остальные неметаллические химические элементы при обычных условиях находятся в твёрдом агрегатном состоянии. Например, химический элемент углерод образует такие твёрдые вещества, как алмаз и графит. Твёрдыми являются кристаллическая сера S8, фосфор красный и фосфор белый P4, кристаллический иод I2.
 
Цвет и блеск
  
Только некоторые неметаллы в отличии от металлов имеют блеск. Например, кристаллический иод, кремний и графит не похожи на остальные неметаллы — они имеют блеск, несколько напоминающий блеск металлов.
 
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.
 
red_phosphorus-1.JPG
white_phosphorus-5.jpg
Красный фосфор
  
Белый фосфор
  
Brom_amp.jpg
chlorine.jpg
Бром
  
Хлор
  
I2sub.JPG
almaz.jpg
Йод
Алмаз
Неметаллы могут находиться в твёрдом, жидком и газообразном агрегатном состоянии.
  
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 не обладают пластичностью. Они являются хрупкими.
 
Электро- и теплопроводность
  
Неметаллы, за исключением графита, плохо проводят тепло и практически не проводят электрический ток (являются диэлектриками).