33. УГЛЕРОД, КРЕМНИЙ И ЭЛЕМЕНТЫ IV-A ПОДГРУППЫ.

В подруппу углерода входыт элементы: углерод, кремний, германий, олово, свинец

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ

Содержание в земной коре: углерод - 0,087%, кремний - 25,8%, германий - 0,00056%, олово - 0,0035%, свинец - 0,0018%

Физические свойства элементов подгруппы углерода.

Элемент	Углерод C	Кремний Si	Германий Ge	Олово Sn	Свинец Pb
Свойство
Порядковый номер элемента	6	14	32	50	82
Относительная атомная масса	12,011	28,086	72,61	118,711	207,2
Температура плавления,С0	3850	1423	959	232	327
Плотность г/см3	3,51 2,22	2,33	5,35	7,28	11,34
Степени окисления	+4, +2, -4	+4, +2, -4	+4, +2	+4, +2	+1, +3

 

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 и кремния.

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

 

   

 

---

33

---