|
ПОДГРУППА IVa. [C, Si, Ge, Sn, Pb,]
| НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ |
| Содержание в земной коре: углерод - 0,087%, кремний - 25,8%, германий - 0,00056%, олово - 0,0035%, свинец - 0,0018% |
| ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
| |
C |
Si |
Ge |
Sn |
Pb |
| плотность, г/см3 |
3,51(алмаз)
2,22(графит) |
2,33 |
5,35 |
7,28 |
11,34 |
| Tпл.,0С |
3850 |
1423 |
959 |
232 |
327 |
| АЛЛОТРОПНЫЕ МОДИФИКАЦИИ УГЛЕРОДА. |
| алмаз |
графит |
карбин |
фуллерит |
sp3-гибридизация, тетраэдрические  -связи прочные, ковалентные, поэтому очень твердый |
sp2-гибридизация, слоистая структура, большое расстояние и непрочные связи между слоями, поэтому мягкий |
sp-гибридизация
линейный полимер, твердое вещество
|
состоит из фуллеренов С60, С70, имеющих форму сферы. Растворим в органических растворителях. Получают при испарении графита в атмосфере гелия. |
|
ПОЛУЧЕНИЕ УГЛЕРОДА И КРЕМНИЯ.
| углерод |
кремний |
Получают нагреванием без доступа воздуха из древесины и каменног угля, а также при крекинге метана:
CH4=C+2H2 |
SiO2+C=Si+2CO
SiH4=Si+2H2
2Mg+SiO2=2MgO+Si |
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.
| углерода |
кремния |
| восстановитель
1.C+O2=CO2-ниже 500 0С
2.С+H2O=CO+H2-выше 1200 0С
3.CuO+C=Cu+CO-при нагревании
4.4HNO3+3C=3CO2+4NO+2H2O
окислитель
Ca+2C=CaC2 карбид кальция
2H2+C=CH4
|
восстановитель
1.Si+2F2=SiF4
2.Si+O2=SiO2
3.Si+Cl2=SiCl4
4.Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2-нагрев.
5.Si+C=SiC
6.2N2+3Si=Si3N4 (> 1000 0C)
окислитель
2Ca+Si=Ca2Si силицид кальция |
СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА И КРЕМНИЯ
| углерода |
кремния |
1.Углеводороды(CH4, C2H2, C6H6 и др.)
2.Карбиды
а)металлического характера
Fe3C
б)ионные карбиды
Al4C3, CaC2 и др.
3)оксиды углерода(II) и (III)
4)соли угольной кислоты-карбонаты |
1.Оксид кремния
2.Соли кремниевой кислоты-силикаты
3.Цементы:
обычный( CaO, SiO2)
CaO · SiO2+CO2+H2O=CaCO3 +H2SiO3
портланд-цемент (смесь Ca3SiO5, Ca2SiO4, Ca3(AlO3)2)
Ca3SiO5+H2O=Ca2SiO4+Ca(OH)2
Ca2SiO4+4H2O=Ca2SiO4 · 4H2O
Ca3(AlO3)2+6H2O=Ca3(AlO3)2
4.Стекло |
|
