S 3p 3d

2s 2p

1s

Si

+14

при возбуждении е- распариваются и переходят от s-орбиталей на свободные р-орбитали,

возможна гибридизация,

элементы подгруппы углерода – окислители и восстановители

ПР: окислители СО₂ атомы max степени окисления

восстановители СH₄ атомы min степени окисления

«элементы главных подгрупп проявляют сходную степень окисления»

(физ.смысл) окисление – процесс отдачи е-, степень окисления - количество отданных е-,

элементы главных подгрупп отдают “s”-“р”e- внешнего эн.уровня,

имея общую структуру валентных е-, они проявляют сходную степень окисления,

ст.окисления и валентность углерода 0 -4 +2 +4 (.. IV)

кремния 0 -4 +4 (..IV)

номер группы, как правило, равен max(+)степени окисления хим.элементов данной группы

ПР: IVА max(+)степень окисления +4

с ростом величины порядкового номера в главной подгруппе окислительные свойства ¯

(физ.смысл) при увеличении количества энергетических уровней происходит рост размеров атомов,

размеры атомов ­, слабеет связь валентных е- с ядром атома, электроотрицательность ¯

ПР: «C - Pb»

свойства водородных соединений, оксидов элементов

водородные соединения

RH4
СH4	газ
SiH4	газ

СH₄, SiH₄- летучие соединения с полярной ковалентной хим.связью,

с ростом порядкового номера в главной подгруппе устойчивость водородных соединений ¯

(физ.смысл) при увеличении количества энергетических уровней происходит рост размеров атомов,

размеры атомов ­, слабеет их связь с атомами водорода

ПР: PbH₄ в свободном виде не выделен

высшие оксиды

RО2
СО2	газ	кислотный
SiO2	тв.	кислотный
GeO2		амфотерный
SnO2		амфотерный
PbO2		амфотерный

с ростом порядкового номера в главной подгруппе сила кислородсодержащих кислот ¯

(физ.смысл) атомы О у центр.атома смещают е- плотность связи Н-О,

при увеличении количества энергетических уровней происходит рост размеров атомов,

размеры центр.атома ­, уменьшается смещение е- плотности, эл.диссоциация уменьшается

электронное строение атомов углерода, степени окисления

углерод С 2s 2p

1s

C

+6

ПС №6 2период IVА

строение е-оболочек ₊₆С 1s²2s²р², р-элемент,

при возбуждении е- распариваются и переходят от s-орбитали на свободные р-орбитали,

углерод – окислитель и восстановитель,

C ⁰ + 4e- ® C ^-4

C ⁰ - 2e- ® C ⁺²

C ⁰ - 4e- ® C ⁺⁴

ст.окисления 0 –4 +2 +4

ПР: С СH₄ СО₂

в природе углерод встречается в виде хим.соединений и в виде простых в-в(есть аллотропия)

ПР: СaСО₃ известняк, мел, мрамор

строение и физ.свойства аллотропных модификаций углерода

алмаз | тв.кристал-твердый-прозрачный(преломляет свет)-изолятор, ´растворим H₂O, rС=3,5

C(IV) 0 хим.связь одинарная неполярная ковалентная(sp³ Ð109°)

/|\ ¹ атомная крист.решётка

при 1700°C алмаз переходит в графит

графит | тв.кристал-мягкий(расслаивается)-непрозрачный-проводник, ´растворим H₂O, rС=2,3

- C(IV) 0 хим.связь неполярная ковалентная(sp² Ð120°) 3 s-cвязи + 1 p-связь

/ \ ¹ слоистые структуры

при 2000°C р=10*10¹⁰Па графит переходит в алмаз

карбин -СºС-.. тв. кристал-непрозрачный-полупроводник, ´растворим H₂O, rС=2

хим.связи двойные.. неполярные ковалентные(sp Ð180°)

при 2000°C карбин переходит в графит

¹ линейные структуры

аморфный углерод содержится в составе сажи-кокса-древесного угля и состоит из мелких кристаллов графита

хим.свойства углерода

УГЛЕРОД С

3. неметалл

окислитель

*C + 2H₂ ^{T Pt/Ni} CH₄

2S + C ^T CS₂ сероуглерод

2C + Ca ^T CaC₂ карбид кальция

3C + 4Al ^T Al₄C₃ карбид алюминия

*3C + CaО ^T CaC₂ + СО (реакция диспропорционирования)

восстановитель

*С + О₂ СО₂­ (нач/нагревание) 2С + О₂ 2СО

С + О₂ СО₂­ (нач/нагревание) С + CО₂ ^T 2СО получение генераторного газа

*C + H₂O ^1000°С Û СO + Н₂­ получение водяного газа(СО+H₂+H₂O)

*C + 2CuO ^T 2Cu + СО₂­

*4HNO₃ + 3C 3CO₂­ + 4NO­ + 2H₂O

4HNO₃ конц + C 4NO₂­ + CO₂­ + 2H₂O

C + 2H₂SO₄ конц CO₂­ + 2SO₂­ + 2H₂O

2C + BaSO₄ ^T BaS + 2CO₂­

4. топливо, кокс в металлургии, активированный уголь как адсорбент,

алмазы в инструментах-украшениях,

графит для электродов для электролиза-карандашей-смазки,

получение карбида кальция СаС₂, резины

получение и свойства оксида углерода(II)

ОКИСЬ УГЛЕРОДА(II) СО

1.2. НСООН ^{T H2SO4конц} Н₂О + СО­

1.3.* С + О₂ ^T СО₂­ (нач/нагревание) С + CО₂ ^T 2СО получение генераторного газа(СО..)

*C + H₂O ^1000°С Û СO + Н₂­ получение водяного газа(СО+H₂+H₂O..)

*CH₄ + 2H₂O ^1000°С Û ^Ni СO + 3Н₂­ получение синтез-газа(СО+H₂..)

*неполное сгорание топлива при недостатке О₂

2С + О₂недостаток ^T 2СО

*СO₂ + Zn ^T ZnO + CO

2.(н.у.)газ без цвета-запаха(ядовит), ¯растворим Н₂О

3.1. CО O ®С (III) +2 хим.связи полярные ковалентные + дополнительная ковалентная связь, где

С+ "акцептор е-"(свободная p-орбиталь)

3. несолеобразующий оксид (не реагирует с водой) О- "донор е-" (неподелённая е- пара)

*СО + KOH ^p HCOOK формиат калия донорно-акцепторный механизм

сильный восстановитель

*2СО + О₂ ^T 2СО₂ + 557КДж

СО + Cl₂ ^T COCl₂ фосген

*СО + CuO ^T Cu + CO₂

3СО + Fe₂O₃ ^T 2Fe + 3CO₂

5СО + Fe ^T Fe(CO)₅ пентакарбонил железа

СО + 2Н₂ ^{T р} Û ^ZnO CH₃OH метанол

получение, свойства и применение оксида углерода(IV)

ОКСИД УГЛЕРОДА (IV) CO₂

1.2. CaCО₃ + 2HCl CaCl₂ + H₂O + CO₂­

CaCO₃ ^T CaO + CO₂­

2.(н.у.) газ без цвета-запаха, ­растворим H₂O, TплавСО2=-56,6°C(возгонка)

3.1. СО₂ O=С=О (IV) +4 хим.связь полярная ковалентная, но молекула неполярная(Ð180°)

3. кислотный оксид

*CO₂ + H₂O Û H₂CO₃(нестойкая кислота, существует только в растворе)

*CO₂ + CaO CaCO₃

*2KOH + CO₂ K₂CO₃ + H₂O затем K₂CO₃ + CO₂ + H₂O 2КHCO₃

Fe(OH)₂ + CO₂ FeCO₃ + H₂O

CO₂ + Са(OH)₂ CaCO₃¯ + H₂O помутнение известковой воды качественная реакция

CO₂ + H₂O + 2NH₃ (NH₄)₂CO₃

окислитель (max степень окисления)

*СO₂ + 2Mg ^T 2MgO + C

СO₂ + Zn ^T ZnO + CO

*С + CО₂ ^T 2СО

свойства угольной кислоты

УГОЛЬНАЯ КИСЛОТА H₂CO₃

1.2. CO₂ + H₂O Û H₂CO₃(нестойкая кислота, существует только в растворе)

3. слабая кислота

*электролитическая диссоциация ступенчатая(2-основная кислота)

H₂CO₃ Û H⁺ + HCO₃^-

HCO₃^-Û H⁺ + CO₃^2-

реакции замещения с металлами до Н

*H₂CO₃ + Mg MgCO₃ + H₂­

2H⁺ + Mg Mg²⁺ + H₂­

реакции обмена с основными оксидами

*H₂CO₃ + CaO H₂O + CaCO₃¯

реакции обмена с основаниями-солями(условия необратимости..)

*H₂CO₃ + 2NaOH Na₂CO₃ + 2H₂O реакция нейтрализация

H⁺ + OH^-® H₂O эквивалентные количества H⁺ и OH^- нейтрализуют друг друга

*H₂CO₃ + Са(OH)₂ CaCO₃¯ + H₂O помутнение известковой воды качественная реакция,

в избытке кислоты осадок растворяется CaCO₃ + H₂CO₃ ®Ca(НCO₃)₂

при нагревании осветлённого раствора ® осадок Ca(НCO₃)₂ ^T ®CaCO₃¯ + Н₂О + СО₂­

получение кислых солей: реакции основания и избытка кислоты

H₂CO₃ + NaOH NaНCO₃ + H₂O

*H₂CO₃ + CaCl₂ CaCO₃¯ + 2HCl HNO₃

*реакция разложения ряд к-т H₂SO₄,HCl,H₂SO₃,H₂CO₃,H₂S,H₂SiO₃

H₂CO₃ ^T CO₂­ + H₂O H₃PO₄

4. огнетушитель(H₂CO₃ ^T CO₂­ + H₂O)

фруктовая вода(H₂CO₃ Û CO₂­ + H₂O в герметичной бутылке ­рСО₂ устанавливается хим.равновесие,

в открытой бутылке хим.равновесие нарушается и происходит вспенивание)

карбонаты, качественная реакция на карбонат-ионы

соли CO₃^2- карбонаты - средние соли угольной кислоты ПР: Na₂CO₃ CaCO₃

1.3. CO₂ + H₂O + NH₃ (NH₄)НCO₃

(NH₄)НCO₃ + NaCl NH₄Cl + NaHCO₃¯(выпадает в осадок из-за невысокой растворимости)

NaHCO₃ ^T Na₂CO₃ + CO₂­ + H₂O

2. тв.кристал, ´растворимы Н₂О(кроме солей щелочных металлов)

3. соли слабой кислоты

*электролитическая диссоциация

реакции гидратации(образуются кристаллогидраты)

*Na₂CO₃ + 10H₂O Na₂CO₃*10H₂O

реакции гидролиза

*2Na₂CO₃ + H₂O Û NaOH + NaHCO₃

реакции обмена с кислотами-основаниями-солями(условия необратимости реакции..)

*MgCO₃ + CO₂ + H₂O Mg(HCO₃)₂

Na₂CO₃ + 2HCl 2NaCl + H₂O + CO₂­

CO₃^2- + 2H⁺ H₂O + CO₂­

*Na₂CO₃ + Ca(ОН)₂ CaCO₃¯ + 2NaОН

*Na₂CO₃ + CaCl₂ CaCO₃¯ + 2NaCl

CO₃^2- + Ca²⁺ CaCO₃¯ качественная реакция

реакции разложения

*CaCO₃ ^T CaO + CO₂­

2Ag₂CO₃ ^T 4Ag + CO₂­ + O₂­

4.Na₂CO₃ кальцинированная сода, кристаллическая сода Na₂CO₃*10H₂O ® стекло, мыло, лекарства

NaHCO₃ питьевая сода

K₂CO₃ ® стекло, мин.удобрения

электронное строение атомов кремния

---

Дата добавления: 2015-07-25