Углерод (С), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn), свинец (РЬ) — элементы 4 группы главной подгруппы ПСЭ. На внешнем электронном слое атомы этих элементов имеют 4 электрона: ns2np2. В подгруппе с ростом порядкового номера элемента увеличивается атомный радиус, неметаллические свойства ослабевают, а металлические усиливаются: углерод и кремний – неметаллы; германий, олово, свинец — амфотерные металлы. - Углерод (С), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn), свинец (РЬ) — элементы 4 группы главной подгруппы ПСЭ. На внешнем электронном слое атомы этих элементов имеют 4 электрона: ns2np2. В подгруппе с ростом порядкового номера элемента увеличивается атомный радиус, неметаллические свойства ослабевают, а металлические усиливаются: углерод и кремний – неметаллы; германий, олово, свинец — амфотерные металлы.
- Элементы этой подгруппы проявляют как положительную, так и отрицательную степени окисления: -4, 0, +2, +4.
Высшие оксиды углерода и кремния (С02, Si02) обладают кислотными свойствами, оксиды остальных элементов подгруппы - амфотерны (Ge02, Sn02, Pb02). - Высшие оксиды углерода и кремния (С02, Si02) обладают кислотными свойствами, оксиды остальных элементов подгруппы - амфотерны (Ge02, Sn02, Pb02).
- Угольная и кремниевая кислоты (Н2СО3, H2SiO3) — слабые кислоты. Гидроксиды германия, олова и свинца амфотерны, проявляют слабые кислотные и основные свойства: H2GeO3= Ge(OH)4, H2SnO3 = Sn(ОН)4, Н2РЬО3 = Pb(OH)4.
- Водородные соединения: СН4; SiH4, GeH4. SnH4, PbH4. Метан — CH4 — прочное соединение, силан SiH4 - менее прочное соединение, остальные же неустойчивые
Углерод Нахождение в природе - Среди множества химических элементов, без которых невозможно существование жизни на Земле, углерод является главным. Более 99% углерода в атмосфере содержится в виде углекислого газа.
- Элементарный углерод присутствует в атмосфере в малых количествах в виде графита и алмаза, а в почве - в форме древесного угля.
-
Аллотропные видоизменения углерода. - Углерод существует в трех аллотропных модификациях: алмаз, графит и карбин.
Графит. - Мягкий графит имеет слоистое строение.
- Непрозрачен, серого цвета с металлическим блеском.
- Довольно хорошо проводит электрический ток, благодаря наличию подвижных электронов.
- Скользок на ощупь.
- Один из самых мягких среди твердых веществ.
-
Алмаз. - Алмаз - самое твердое природное вещество. Кристаллы алмазов высоко ценятся и как технический материал, и как драгоценное украшение. Хорошо отшлифованный алмаз - бриллиант. Преломляя лучи света, он сверкает чистыми, яркими цветами радуги.
- Самый крупный из когда-либо найденных алмазов весит 602 г, имеет длину 11 см, ширину 5 см, высоту 6 см. Этот алмаз был найден в 1905 г и носит имя «Кэллиан».
-
- Рис. Модель решетки алмаза.
Аморфный углерод - Сорта:
- 1. Сажа – используется для изготовления типографской краски, картриджей, резины, косметической туши и т. д.
- 2. Кокс – в доменных печах при выплавке чугуна.
- 3. Древесный уголь – в качестве топлива, при выплавке цветных металлов, очистки от примесей.
Химические свойства углерода Угольная кислота - Угольная кислота́ — слабая двухосновная кислота. В чистом виде не выделена. Образуется в малых количествах при растворении углекислого газа в воде, в том числе и углекислого газа из воздуха. Образует ряд устойчивых неорганических и органических производных: соли (карбонаты и гидрокарбонаты), сложные эфиры, амиды и др.
Кремний - Кремний – неметалл, существует в кристаллическом и аморфном состоянии.
- Кристаллический кремний – вещество серовато – стального цвета с металлическим блеском, весьма твердое, но хрупкое. Аморфный кремний – бурый порошок.
Химические свойства - Химически кремний малоактивен.
- При комнатной температуре реагирует только c фтором, образуя летучий тетрафторид кремния:
- Si + 2F2 SiF4
- Si + Cl2
- Si + Br2
При нагревании до 400 – 5000С кремний реагирует с кислородом с образованием диоксида кремния: - При нагревании до 400 – 5000С кремний реагирует с кислородом с образованием диоксида кремния:
- Si + O2
При взаимодействии с металлом, кремний проявляет себя как окислитель. - При взаимодействии с металлом, кремний проявляет себя как окислитель.
- При взаимодействии образуются: силициды.
-
- 2Са + Si Ca2Si
Соединения кремния - Кремниевая
- кислота:
- H2SiO3
Оксид кремния (IV) - Кристаллы белого цвета, tпл 1713—1728 °C, обладают высокой твёрдостью и прочностью
Кремниевая кислота - Двухосновная, кислородсодержащая, слабая (слабее угольной кислоты)нерастворимая в воде.
Соли кремниевой кислоты - Силикаты
- Растворимыми являются только соли щелочных металлов, остальные образуют нерастворимые или вообще не образуют солей(Al+3, Cr+3, Ag+).
Do'stlaringiz bilan baham: |
