5.1 Неметаллы IVA группы

Главную подгруппу IV группы периодической системы элементов составляют углерод, кремний, германий, олово и свинец. Углерод и кремний - неметаллы, германий, олово, свинец - металлы.

5.2 Строение атомов неметаллов и возможные степени окисления

На внешнем электронном слое атомы этих элементов имеют 4 электрона/ Формула внешнего электронного слоя имеет вид: ns²np².

Кремний и углерод проявляют как положительную, так и отрицательную степени окисления: -4, +2, +4.

Высшие оксиды углерода и кремния (СO₂, SiO₂) обладают кислотными свойствами.

Угольная и кремниевая кислоты (Н₂СО₃, H₂SiO3) -- слабые кислоты. Водородные соединения: СН₄; SiH₄.

Метан CH₄ - прочное соединение, силан SiH₄ - менее прочное соединение.

5.3 Нахождение в природе

Свободный углерод находится в природе в виде алмаза и графита. В атмосфере и гидросфере углерод находится в виде углерода диоксида CO₂, в воздухе,046% CO₂ по массе, в водах рек, морей и океанов в ~ 60 раз больше. Углерод входит в состав растений и животных (~18%).

5.4 Химические свойства

Углерод - малоактивен, на холоде реагирует только со фтором; химическая активность проявляется при высоких температурах.

Восстановительные свойства:

1) с кислородом

C + O₂ = CO₂ углекислый газ

при недостатке кислорода наблюдается неполное сгорание:

2C+O₂ = 2CO угарный газ

2) со фтором

С + 2F₂ = CF₄

3) с водяным паром

C+H2O = СO+H₂ водяной газ

4) с оксидами металлов

C+ CuO = Cu + CO

5) с кислотами - окислителями:

C + 2H₂SO₄(конц.) = СO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

С + 4HNO₃(конц.) = СO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

Окислительные свойства

• 6) с некоторыми металлами образует карбиды

• 4Al + 3C = Al₄C₃

Ca + 2C = CaC₂

7) с водородом

C + 2H₂ = CH₄