Подгруппа углерода
4-я группа главная подгруппа —
подгруппа углерода
По традиции, начнем с электронного строения углерод это p-элемент (желтенький), значит, у него будет полностью заполнен s — подуровень, и будут электроны на p-подуровне:
nS2 np2
Обратите внимание, что у углерода может быть 2 электронных состояния: основное и возбужденное: Что это означает? Это означает, что один электрон с S-орбитали может перескочить на p-орбиталь и тогда неспаренных электрона будет 4
- Валентность элементов подгруппы углерода в основном состоянии — 2, в возбужденном — 4;
- Степени окисления элементов: +2 и +4 с более электроотрицательными элементами (правее по периодам, выше по группе) например, CO2 -2 и -4 с элементами, проявляющими более металлические свойства (левее по периодам, ниже по группе), например, Al4C3, Si
Физические свойства веществ подгруппы углерода
Физические свойства углерода
Аллотропные модификации углерода:
Аллотропия — существование одного и того же химического элемента в виде двух и более простых веществ, различных по строению и свойствам — так называемых аллотропических (аллотропных) модификаций или форм.
Алмаз — (бриллиант — ограненный алмаз) — имеет максимальную твердость, максимальную теплопроводность. Все атомы углерода связаны между собой одинарными связями
Графит (рис. справа) — «начинка» карандаша. Слоистая структура. Когда мы пишем карандашиком именно эти слои остаются на бумаге. Электропроводный, теплопроводный, имеет металлический блеск. Атомы углерода связаны двойными связями.
Карбин — (рис. ниже ) порошок черного цвета. Полупроводник. Считается, что это линейная структура с тройными связями: -С≡С-
Физические свойства кремния
По структуре очень похож на алмаз. Менее твердый, т.к. длина связи Si-Si больше. Хрупкий. Полупроводник.
Химические свойства углерода
| Восстановительные свойства С | Окислительные свойства С |
Углерод будет проявлять восстановительные свойства по отношению к тем элементам, которые стоят правее него в периодической системе.1. С + неметалл: С + S = CS2
2. С + оксид:
3. С + кислота-окислитель:
|
Углерод может проявлять окислительные свойства с элементами левее и ниже его в периодической системе:
|
CO2 — оксид углерода (IV) — углекислый газ. Кислотный оксид.
H2CO3 — угольная кислота. Очень слабая — тут же распадается на CO2 и H2O
Качественные реакции на CO3(2-):
- CO3(-2) + 2H(+) = H2CO3 = CO2↑ + H2O — выделение газа
- CO3(-2) + Ca(+2) = CaCO3↓ — белый осадок
Химические свойства Si
все реакции происходят при нагревании
| Восстановительные свойства | Окислительные свойства |
| 1. с кислородом: Si + O2 = SiO2 2. с неметаллами:
3. с водой: Si + H2O ≠
|
с металлами и водородом:
|
SiO2 — кислотный оксид, НО ТВЕРДОЕ ВЕЩЕСТВО
H2SiO3 — кремниевая кислота, НО НЕРАСТВОРИМА В ВОДЕ, получить ее можно только воздействуя кислотами на соли кремниевой кислоты.
[TESTME 28]
Здравствуйте.
Я столкнулась с такой проблемой, не могу определить степени окисления в соединении Al3C4. В задании именно в таком порядке и написано.
Может быть это опечатка и вместо этого соединения там должен быть карбид алюминия Al4C3?
Это опечатка. Карбид алюминия — Al4C3
Добрый день, Лолита.
Мне кажется у Вас опечатка тут http://distant-lessons.ru/wp-content/uploads/2012/10/vozbujdennoe-sostojanie-ugleroda.jpg .
Т.к согласно принципу Гунда: электроны располагаются таким образом, чтобы их суммарный спин был максимальным, а в указанном Вами примером: +1/2+1/2-1/2=2/2, а должно быть 1/2+1/2+1/2 = 3/2
Пользуюсь Вашими материалами давно, даёте хорошую выжимку по темам, решил в знак благодарности «помочь» =)
С Уважением. А.
Да, сразу не заметила. Спасибо огромное! исправим!
Лолита Витальевна, Вы наверное скажете, что я вредная особа, в этом материале написано «окислительные свойства углерод проявляет с элементами которые располагаются в таблице правее и ниже» и приводите пример с водородом, а он левее, и алюминием — он снова левее и ниже, наверное опечатка или я что-то не поняла? Только чур Вы на меня не обижайтесь, я пользуюсь только Вашим сайтом для подготовки к ЕГЭ, но вот такая я дотошная, понять хочется
Спасибо большое, что заметили — обязательно пишите мне, если еще увидите — взгляд со стороны ОЧЕНЬ для меня важен! опечатка! сейчас исправим!
Лолита Витальевна, добрый день! Вопрос на счёт Si. C взаимодействует с кислотами окислителями(H2SO4, HNO3, HCL, HF и т.д.), а Si, в кристаллическом состоянии, с ними реагировать не будет, верно?, исключением будет HF, ведь так?
Кремний очень малоактивен — будет реагировать только со смесью азотной и плавиковой кислот
Спасибо)