Общая характеристика элементов главной подгруппы IV группы
Общая характеристика элементов IV группы главной подгруппы. - презентация
Валентные состояния атомов
Мы предполагаем, что вам понравилась эта презентация. Чтобы скачать ее, порекомендуйте, пожалуйста, эту презентацию своим друзьям в любой соц. Кнопочки находятся чуть ниже. Презентация была опубликована год назад пользователем Маргарита Молчанова. На внешнем электронном слое атомы этих элементов имеют 4 электрона: В подгруппе с ростом порядкового номера элемента увеличивается атомный радиус, неметаллические свойства ослабевают, а металлические усиливаются: Элементы этой подгруппы проявляют как положительную, так и отрицательную степени окисления: Угольная и кремниевая кислоты Н 2 СО 3, H 2 SiO 3 слабые кислоты. Гидроксиды германия, олова и свинца амфотерны, проявляют слабые кислотные и основные свойства: SnH 4, PbH 4. Метан CH 4 прочное соединение, силан SiH 4 - менее прочное соединение, остальные же неустойчивые. Элементарный углерод присутствует в атмосфере в малых количествах в виде графита и алмаза, а в почве - в форме древесного угля. Углерод существует в трех аллотропных модификациях: Мягкий графит имеет слоистое строение. Непрозрачен, серого цвета с металлическим блеском. Довольно хорошо проводит электрический ток, благодаря наличию подвижных электронов. Один из самых мягких среди твердых веществ. Алмаз - самое твердое природное вещество. Кристаллы алмазов высоко ценятся и как технический материал, и как драгоценное украшение. Хорошо отшлифованный алмаз - бриллиант. Преломляя лучи света, он сверкает чистыми, яркими цветами радуги. Самый крупный из когда-либо найденных алмазов весит г, имеет длину 11 см, ширину 5 см, высоту 6 см. Сажа — используется для изготовления типографской краски, картриджей, резины, косметической туши и т. Кокс — в доменных печах при выплавке чугуна. Древесный уголь — в качестве топлива, при выплавке цветных металлов, очистки от примесей. В чистом виде не выделена. Образуется в малых количествах при растворении углекислого газа в воде, в том числе и углекислого газа из воздуха. Образует ряд устойчивых неорганических и органических производных: Кристаллический кремний — вещество серовато — стального цвета с металлическим блеском, весьма твердое, но хрупкое. Аморфный кремний — бурый порошок. При комнатной температуре реагирует только c фтором, образуя летучий тетрафторид кремния: Силан SiH4 Кремниевая кислота: Среди множества химических элементов, без которых невозможно существование жизни на Земле, углерод является главным. Аллотропия Аллотропия - явление существования в виде 2-х или нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам Аллотропия. Элементы IV группы главной подгруппы. Электронное строение и положение в ПСХЭ. Химический элемент 4-ой группы главной подгруппы 2-го периода периодической системы Менделеева, порядковый номер 6. Латинское название сагboneum Углерод. Углерод МОУ Самбекская СОШ урок химии для 9 класса по теме: Цели урока Образовательная -- рассмотрение строения атома, аллотропии углерода; формирование представлений о строении, свойствах и применении. Подгруппа углерода, в которую входят углерод, кремний, германий, олово и свинец, является главной подгруппой 4 группы Периодической системы. Порядковый номер - заряд ядра число протонов периода — число электронных уровней слоёв Если элемент. Выполнила ученица 11б класса Анисимова Наталия. Углерод находится в 4 группе во 2 периоде Углерод находится в 4 группе во 2 периоде Кремний расположен. Кремний и его соединения. Характеристика Характеристика элемента по положению в системе и строению атома 2. Распространение Распространение в природе. Общая характеристика элементов IV группы Углерод: Строение и аллотропия Химические свойства Круговорот в природе Оксиды углерода: Методическая разработка по химии 9 класс по теме: Урок по химии в 9 классе на тему "Общая характеристика подгруппы углерода. Еще похожие презентации в нашем архиве:. Мои презентации Профиль Сообщения Выход. Войти с помощью социльных сетей Забыли пароль? Скачать бесплатно презентацию на тему "Общая характеристика элементов IV группы главной подгруппы. Углерод 9 класс Подготовила учитель химии СШ 16 Самойлова Регина Львовна. Еще похожие презентации в нашем архиве: Загружай и скачивай презентации бесплатно! Общая характеристика элементов IV группы главной подгруппы. Обратная связь Правообладателям Политика конфеденциальности Условия использования.
Общая характеристика элементов подгруппы углерода. К химическим элементам главной подгруппы IV группы относятся углерод C, кремний Si, германий Ge, олово Sn и свинец Pb. В ряду C — Si — Ge — Sn — Pb из-за различной химической природы элементов их разбивают на две подгруппы: Как и в главной подгруппе V группы, наблюдается изменение химических свойств элементов: С увеличением атомного номера в подгруппе уменьшается электроотрицательность элементов. Для углерода и кремния характерны ковалентные соединения, для олова и свинца — ионные. Некоторые свойства элементов главной подгруппы IV группы представлены в табл. Свойства элементов подгруппы углерода и простых веществ. SnO 2 PbO 2. Кислотные свойства соответствующих гидроксидов изменяются аналогично. Углерод существует в природе в виде двух устойчивых изотопов: Большое значение имеет b -радиоактивный изотоп углерода 14 C. В основе радиоуглеродного метода определения возраста углеродсодержащих пород лежит вычисление соотношения долей стабильных и радиоактивного изотопов углерода. Углерод занимает е место по распространенности на Земле. Углерод входит в состав белков, нуклеиновых кислот, углеводов — веществ, без которых невозможна жизнь. Почти во всех соединениях кроме CO и SiO углерод и кремний четырехвалентны. Атомы углерода во многих соединениях образуют цепи —C—C—. Для соединений кремния также характерна полимерная структура, но в отличие от атомов углерода атомы кремния образуют разветвленные цепи, соединяясь не друг с другом, а через кислород —Si—O—Si—. Углерод образует несколько простых веществ: Строение внешнего энергетического уровня атома углерода в невозбужденном состоянии описывает электронная конфигурация 2 s 2 2 p 2. При образовании химических связей в атоме углерода распариваются электроны, находящиеся на s -подуровне, и он приобретает конфигурацию 2 s 1 2 p 3. Орбитали четырех неспаренных электронов подвергаются sp 3 -гибридизации, приводящей к образованию четырех равноценных гибридных орбиталей, угол между которыми равен тетраэдрическому. Атомы, находящиеся в sp 3 -гибридном состоянии, и образуют структуру алмаза. Алмаз — высокопрочное вещество, имеющее уникальную твердость и отличную преломляющую способность, что важно для создания абразивных материалов, режущих инструментов и ювелирных украшений. В графите атомы углерода находятся в sp 2 -гибридном состоянии, что обусловливает слоистую структуру графита, состоящую из плоских шестиугольников. Расстояния между атомами углерода, находящимися в разных слоях, превосходят расстояния между атомами внутри слоя. Слоистой структурой графита объясняются его электро- и теплопроводность, а также способность оставлять след на твердой поверхности. Графит широко применяют в качестве электродного материала в электрохимии; он входит в состав смазок, используется в качестве замедлителя нейтронов в ядерных реакторах. В этой модификации атомы углерода находятся в sp -гибридном состоянии. ФУЛЛЕРЕНЫ были обнаружены в продуктах конденсации паров графита. Молекула фуллерена C 60 представляет соединенные между собой пяти и шестичленные циклы, содержащие углерод в sp 2 и sp 3 — гибридном состоянии. Кроме C 60 делены фуллерены состава C 70 и C АМОРФНЫЙ УГЛЕРОД — самая распространенная аллотропная модификация углерода. Чаще всего его получают при разложении различных органических веществ. Иногда эту форму называют древесным или активированным углем. Он имеет три стабильных изотопа: В природе кремний находится в виде кремнезема — оксида кремния IV SiO 2 иногда его называют кварц или песок , силикатов и алюмосиликатов , например слюды KAl 3 [Si 3 O 10 ] OH,F 2 , асбеста Mg,Fe 6 [Si 4 O 10 ] OH 6 , талька Mg 3 [Si 4 O 10 ] OH 2. В зависимости от размеров частиц и содержания примесей в SiO 2 при его восстановлении можно получить различные модификации кремния. Аморфный кремний представляет собой бурый порошок, кристаллический — светло-серые твердые хрупкие кристаллы металлического вида. В кристаллической решетке каждый атом кремния находится в состоянии sp 3 -гибридизации и окружен четырьмя другими атомами, с которыми он связан ковалентной связью — кристаллический кремний подобен алмазу. Кремний широко используется в микроэлектронике в качестве полупроводникового материала для микросхем и в металлургии для получения чистых металлов. Химические свойства углерода и кремния. В реакциях с простыми веществами, образованными более электроотрицательными элементами кислород, галогены, азот, сера , углерод и кремний проявляют свойства восстановителей. При нагревании графита и кремния с избытком кислорода образуются высшие оксиды, а при недостатке кислорода — монооксиды CO и SiO: Со фтором углерод и кремний реагируют при обычных условиях с образованием тетрафторидов CF 4 и SiF 4 , для получения тетрахлоридов CCl 4 и SiCl 4 необходимо нагревание реагирующих веществ. Сера и азот вступают в реакции с углеродом и кремнием только при сильном нагревании: Углерод часто используют для восстановления малоактивных металлов из их оксидов и для перевода сульфатов металлов в сульфиды: К действию обычных кислот углерод и кремний устойчивы. Углерод окисляется концентрированными серной и азотной кислотами: Кремний в концентрированных серной и азотной кислотах пассивируется и растворяется в смесях концентрированных азотной и плавиковой кислот и: В этой реакции азотная кислота играет роль окислителя, а плавиковая или соляная — комплексообразователя. Кремний растворяется в водных растворах щелочей с выделением водорода: В обычных условиях кремний с водой не взаимодействует, но при высокой температуре он реагирует с водяным паром: Окислительные свойства углерода и кремния проявляются в реакциях с активными металлами, при этом образуются карбиды и силициды: Углерод и кремний способны диспропорционировать при нагревании с оксидами активных металлов, образуя оксиды, карбиды и силициды: Кислородные соединения углерода и кремния. Он сильно ядовит, горит голубоватым пламенем, легче воздуха, плохо растворим в воде 2,3 объема CO на объемов H 2 O при К. Угарный газ образуется при сжигании углерода в недостатке кислорода, кроме того, CO можно получать при взаимодействии раскаленного угля с водяным паром или с диоксидом углерода: В лаборатории CO получают обезвоживанием муравьиной или щавелевой кислот в присутствии серной кислоты как водоотнимающего средства: При пропускании оксида углерода II в расплав щелочи при высоком давлении образуется соль муравьиной кислоты: Эта реакция, а также лабораторный способ получения CO обезвоживанием муравьиной кислоты позволяют формально считать, что CO — ангидрид муравьиной кислоты. Однако это утверждение именно формально, поскольку обратный процесс получения муравьиной кислоты при гидратации монооксида углерода осуществить нельзя. Наличие тройной связи объясняет прочность молекулы CO и ее низкую реакционную способность при обычной температуре. В обычных условиях монооксид углерода не взаимодействует с водой, щелочами и кислотами. При повышенной температуре CO взаимодействует с кислородом и оксидами металлов: При пропускании смеси угарного газа с хлором через слой активированного угля можно получить отравляющее вещество — ядовитый газ фосген , вызывающий паралич дыхательных путей: При нагревании монооксида углерода с водородом при повышенном давлении образуется метиловый спирт: Оксид углерода II взаимодействует со многими переходными металлами с образованием летучих соединений — карбонилов: В молекуле CO у атома углерода имеется неподеленная электронная пара, которая обусловливает донорные свойства этой молекулы. Ковалентная связь Ni — C в молекуле карбонила никеля образуется по донорно-акцепторному механизму, причем электронная плотность смещается от атома углерода к атому никеля. Увеличение отрицательного заряда на атоме металла компенсируется участием его d -электронов в образовании связи, поэтому степень окисления металла в карбониле равна нулю. Карбонилы металлов растворимы в неполярных растворителях, летучи. Их используют для получения чистых металлов, поскольку при нагревании они разлагаются на металл и оксид углерода II. Для определения состава карбонилов используют так называемое правило 18 электронов: Металлы с нечетным атомным номером не могут образовать таким путем электронную оболочку, поэтому для них характерны полимерные в основном димерные карбонилы, например [Mn CO 5 ] 2. В димерных карбонилах возникает связь металл — металл, и молекулы CO осуществляют мостиковую связь. Оксид углерода СО является хорошим восстановителем солей серебра из из аммиачных растворов его солей: Оксид кремния II представляет собой коричневый порошок, который на воздухе быстро окисляется в диоксид. В щелочах и плавиковой кислоте SiO легко растворяется. Это соединение используют в основном как пигмент для масляных красок и полирующее вещество. При обычном давлении твердый диоксид углерода переходит в газообразное состояние, минуя жидкое сублимируется. При обычной температуре под давлением 60 атм газ превращается в жидкость. Молекула CO 2 линейная, с двумя двойными связями: В промышленности для получения оксида углерода IV используют высокотемпературное разложение мрамора: В лаборатории для получения больших количеств диоксида углерода на мрамор действуют соляной кислотой: Для обнаружения выделяющегося CO 2 его пропускают через известковую воду, при этом выпадает белый осадок карбоната кальция: Необходимо помнить, что в атмосфере CO 2 зажженый магний не гаснет, а продолжает гореть: УГОЛЬНАЯ КИСЛОТА H 2 CO 3 в незначительных количествах образуется при растворении углекислого газа в воде, при этом в растворе существуют следующие равновесия: Угольная кислота — очень слабая и неустойчива в свободном виде. Она имеет следующее строение: При действии на соли угольной кислоты сильных кислот выделяется углекислый газ, что используют как качественную реакцию на эти соли: Из всех карбонатов в воде растворимы только карбонаты щелочных металлов Li 2 CO 3 растворим хуже всех и аммония. Гидрокарбонаты большинства металлов хорошо растворимы в воде. Под действием избытка оксида углерода IV нерастворимые в воде карбонаты превращаются в растворимые гидрокарбонаты: При нагревании гидрокарбонаты распадаются на карбонаты, углекислый газ и воду: Все карбонаты, кроме термически устойчивых карбонатов щелочных металлов, при нагревании разлагаются на оксид металла и диоксид углерода: Кроме средних и кислых карбонатов, известны основные карбонаты. Они образуются при действии на соли малоактивных металлов средними карбонатами: Из солей угольной кислоты наибольшее практическое значение имеют сода Na 2 CO 3 и ее различные кристаллогидраты: При обычной температуре устойчивой модификацией является кварц, с ростом температуры наблюдаются полиморфные превращения: Во всех своих модификациях диоксид кремния всегда полимерен SiO 2 n и построен из тетраэдров [SiO 4 ], образующих очень прочную атомную решетку. Каждый атом кремния в кристаллах SiO 2 n окружен четырьмя атомами кислорода, которые являются мостиковыми и связывают под разными углами тетраэдры [SiO 4 ]. В результате образуется трехмерная кристаллическая решетка, в которой взаимное расположение тетраэдров [SiO 4 ] в пространстве определяет ту или иную модификацию кремнезема. Кварц встречается в природе в виде хорошо сформированных бесцветных кристаллов, называемых горным хрусталем. Существуют и окрашенные разновидности кварца: Мелкокристаллическая модификация кварца с примесями других веществ называется халцедоном. Разновидностями халцедона являются агат, яшма и др. Горный хрусталь и окрашенные разновидности кварца используют как драгоценные и полудрагоценные камни. Кварц широко применяют в различных областях науки, техники и микроэлектроники, и часто для нужд последней выращивают искусственные кристаллы с определенными параметрами кристаллической решетки. Некоторые кристаллы кварца способны вращать плоскость поляризации света, причем могут быть как право-, так и левовращающими. Те и другие кристаллы отличаются друг от друга как предмет от своего зеркального изображения. Такие кристаллы являются оптическими изомерами. Тридимит в небольших количествах встречается в вулканических породах. Известен тридимит и метеоритного происхождения. Кристобалит , как и тридимит, иногда встречается в виде мелких кристаллов, включенных в лаву. Тридимит и кристобалит обладают более рыхлой структурой, нежели кварц. При медленном охлаждении расплава кремнезема образуется аморфное кварцевое стекло. Кремнезем в виде стекла встречается и в природе. Все формы SiO 2 в воде практически нерастворимы, при обычных условиях на них действуют лишь растворы щелочей, фтор, газообразный фтороводород и плавиковая кислота: Последнюю реакцию используют при травлении стекла. Диоксид кремния — типичный кислотный оксид , поэтому при сплавлении он реагирует с основными оксидами, щелочами и карбонатами с образованием силикатов: Приведенные выше реакции диоксида кремния с оксидами и солями лежат в основе промышленного получения различных стекол , а также цемента. При добавлении оксидов бария, свинца и бора получают специальные сорта стекол, например огнеупорные, небьющиеся. Силикаты широко используют для производства цемента — вяжущего материала, который при смешивании с водой затвердевает. Процесс схватывания обычного цемента происходит вследствие образования карбоната кальция при взаимодействии углекислого газа воздуха и силиката кальция: Схватывание портланд цемента происходит в результате гидролиза силикатов с последующим образованием нерастворимых кристаллогидратов: Кремниевые кислоты получают действием минеральных кислот на растворы силикатов или гидролизом галогенидов и сульфидов кремния, поскольку прямое взаимодействие кремнезема с водой невозможно. Силикаты — соли метакремниевой, или просто кремниевой кислоты H 2 SiO 3. Из них в воде растворимы только силикаты натрия и калия, называемые жидким стеклом. Жидкое стекло используют для укрепления грунтов, для изготовления силикатного клея и огнеупорных тканей. При нагревании кремниевая кислота разлагается: При хранении на воздухе растворы силикатов мутнеют из-за вытеснения кремниевой кислоты углекислым газом, содержащимся в воздухе: Реакция силикатов с углекислым газом является качественной для обнаружения силикат-ионов: Водные растворы растворимых силикатов имеют сильнощелочную реакцию среды вследствие гидролиза: Соединения углерода и кремния с менее электроотрицательными элементами чаще всего с металлами называют карбидами и силицидами. Кроме реакций, уравнения которых приведены выше см. Все эти реакции протекают при высокой температуре и иногда при повышенном давлении. Среди ионных карбидов выделяют так называемые метаниды и ацетилениды. Метаниды можно рассматривать как производные метана, содержащие углерод в степени окисления —4: Они интенсивно разлагаются водой с выделением метана: Ацетилениды — производные ацетилена, в них степень окисления углерода равна —1: Ацетилениды серебра и меди I получают при пропускании ацетилена через аммиачный раствор оксида серебра или хлорида меди I. Ацетилениды — сильно взрывчатые вещества и интенсивно разлагаются водой и кислотами с выделением ацетилена: Водородные соединения элементов четвертой группы. Рассмотрим лишь водородные соединения кремния силаны , германия германы , олова станнаны и свинца плюмбаны , поскольку химия водородных соединений углерода будет изложена а органической химии. При взаимодействии силицидов активных металлов Mg, Ca, Li с водой и кислотами выделяется простейшее водородное соединение кремния — моносилан SiH 4 , которое чаще всего называют просто силан: Наиболее общим способом получения водородсодержащих соединений элементов четвертой группы является взаимодействие тетрахлоридов элементов с тетрагидроалюминатом лития: Кремневодороды по своему строению подобны углеводородам. Молекула силана имеет форму правильного тетраэдра с атомом кремния в центре. В отличие от метана силан взаимодействует с растворами щелочей: Вода также гидролизует силан, но значительно медленнее: Химическая активность силанов гораздо выше, чем углеводородов. Это связано с меньшим по сравнению с углеродом сродством кремния к водороду и очень большим сродством кремния к кислороду, а также с меньшей прочностью связи Si — Si по сравнению со связью С — С. Малой прочностью связи Si — Si обусловлена и ограниченность гомологического ряда силанов. Силан, Герман и станнан являются сильными восстановителями: Соединения кремния с галогенами. Соединения кремния с галогенами можно рассматривать как производные силанов, в которых атомы водорода полностью или частично замещены на галоген. Тетрагалогениды кремния получают непосредственно из простых веществ. Реакция кремния со фтором происходит уже при обычной температуре, с хлором, бромом и иодом — при нагревании. При пропускании тока SiF 4 через воду образуется кремнефтористоводородная кислота H 2 SiF 6: Безводная кремнефтористоводородная кислота не выделена. Водный раствор ее представляет собой одну из самых сильных неорганических кислот. Разбавленные растворы используют как дезинфицирующее средство в пищевой промышленности. Растворимые соли кремнефтористоводородной кислоты применяют для пропитки стен зданий, построенных из кальцийсодержащих строительных материалов: В результате реакции образуется мелкодисперсный порошок SiO 2 , который закрывает все поры, придает стенам водонепроницаемость и стойкость. Некоторые особенности элементов подгруппы германия. Германий содержится во многих минералах, но в очень небольших количествах, поэтому его называют рассеянным элементом. Основные минералы олова — касситерит SnO 2 оловянный камень , свинца — галенит PbS свинцовый блеск. Свинец как конечный продукт радиоактивного распада урана содержится в урановых минералах. В ряду Ge — Sn — Pb увеличивается активность веществ по отношению к кислороду. В обычных условиях Ge и Sn устойчивы на воздухе, в то время как свинец окисляется до оксида PbO. Олово и свинец реагируют с разбавленными соляной и серной кислотами с выделением водорода, а германий не реагирует с кислотами-неокислителями. Германий окисляется концентрированными азотной, серной и плавиковой кислотами: При взаимодействии олова с концентрированной азотной кислотой образуется оловянная кислота H 2 SnO 3: В разбавленной HNO 3 олово ведет себя как металл, образуя нитрат олова II: Свинец в реакциях с азотной кислотой любой концентрации выступает как металл и образует нитрат свинца II Pb NO 3 2. В ряду соединений Ge II — Sn II — Pb II ослабевают восстановительные свойства, самыми сильными восстановителями являются прозводные германия и олова: Sign in Recent Site Activity Report Abuse Print Page Powered By Google Sites. Общая характеристика элементов подгруппы углерода К химическим элементам главной подгруппы IV группы относятся углерод C, кремний Si, германий Ge, олово Sn и свинец Pb. CO 2 SiO 2 GeO 2 SnO 2 PbO 2 кислотные свойства слабо выраженные кислотные свойства амфотерные свойства амфотерные свойства с преобладанием основных Кислотные свойства соответствующих гидроксидов изменяются аналогично. Химические свойства углерода и кремния 1. Карбиды и силициды Соединения углерода и кремния с менее электроотрицательными элементами чаще всего с металлами называют карбидами и силицидами. Водородные соединения элементов четвертой группы Рассмотрим лишь водородные соединения кремния силаны , германия германы , олова станнаны и свинца плюмбаны , поскольку химия водородных соединений углерода будет изложена а органической химии. Соединения кремния с галогенами Соединения кремния с галогенами можно рассматривать как производные силанов, в которых атомы водорода полностью или частично замещены на галоген. Некоторые особенности элементов подгруппы германия Германий содержится во многих минералах, но в очень небольших количествах, поэтому его называют рассеянным элементом. Главная страница Новости сайта Визитка Вопрос-ответ Ученикам 8 класс химия 9 класс химия Техника безопасности Химические опыты Самостоятельные работы Олимпиады Конкурсы Электронные образовательные ресурсы Проекты Коллегам Методические материалы Родителям Карта сайта.
Стихи на башкирском с переводом на русский
Характеристики электронных таблиц
Как сделать паштет дома
Зарегать карту лукойл
Как сделать диаграмму по таблице в excel