Embedded Files
Положение углерода и кремния в ПСХЭ, строение их атомов.
Углерод, аллотропные модификации, физические свойства углерода.
Общая характеристика химических элементов подгруппы углерода
1.Подгруппа углерода – IV группа, главная подгруппа «А» - углерод, кремний, германий, олово, свинец.
Название химического элемента
1. Углерод
Схема строения атома
C+6 )2 )4
Si +14)2 )8 )4
Электронное строение последнего энергоуровня
…2s22p2
…3s23p2
Формула высшего оксидаRO2
C+4O2
Si+4O2
Формула летучего водородного соединения
RH4
C-4H4
Si-4H4
2. Кремний
Загрузите модуль "Углерод в природе. Строение атома углерода. Аллотропия"
Как видно из схем строения атомов, на внешнем энергетическом уровне этих элементов находится 4 электрона, поэтому, углерод и кремний проявляют степень окисления +4 и -4.
2. Изменение свойств в подгруппе
В подгруппе углерода с ростом порядкового номера заряд ядра атомов увеличивается, число электронов на внешнем уровне постоянно, число энергетических уровней в атомах растёт и радиус атома увеличивается от углерода к свинцу, притяжение отрицательных электронов к положительному ядру ослабевает и способность к отдаче электронов увеличивается, и, следовательно, в подгруппе углерода с ростом порядкового номера неметаллические свойства убывают, а металлические усиливаются.
С и Si – неметаллы, Ge – полупроводник, Sn и Pb – металлы.
УГЛЕРОД. АЛЛОТРПОПИЯ УГЛЕРОДА
Углерод встречается в природе, как в свободном виде, так и в соединениях. В свободном виде встречается в виде аллотропных видоизменений – алмаз, графит, карбин, фуллерен.
Алмаз
Кристаллическое вещество, прозрачное, сильно преломляет лучи света, очень твёрдое, не проводит электрический ток, плохо проводит тепло, ρ = 3,5 г/см3; t°пл. = 3730°C; t°кип. = 4830°C.
Можно получить из графита при p > 50 тыс. атм; t° = 1200°C.
Применение:
Шлифовальный порошок, буры, стеклорезы, после огранки - бриллианты.
Графит
Кристаллическое вещество, слоистое, непрозрачное, тёмно-серое, обладает металлическим блеском, мягкое, проводит электрический ток; ρ = 2,5 г/см3.
Применение:
Электроды, карандашные грифели, замедлитель нейтронов в ядерных реакторах, входит в состав некоторых смазочных материалов.
Карбин
Чёрный порошок; ρ = 2 г/см3; полупроводник.
Состоит из линейных цепочек –C≡C–C≡C– и =С=С=С=С=.
При нагревании переходит в графит.
В конце 80-х годов XX века было обнаружено ещё одно аллотропное видоизменение – фуллерит. Он, в отличие от алмаза и графита, имеет не атомную, а молекулярную кристаллическую решётку.
Атомы углерода могут образовывать также полые трубки – так называемыенанотрубки. В настоящее время фуллерены и нанотрубки рассматриваются в качестве основы для технологий будущего.
Соединения углерода весьма распространены: все живые организмы, каменный уголь, торф, нефть и др. содержат углерод. Углерод входит в состав многих неорганических веществ (известняк, мел, мрамор и др).
Page updated
Google Sites
Report abuse