Р-елементи IV групи

План

1. Загальна характеристика р-елементів IV групи.

2. Карбон. Властивості карбону. Оксиди карбону. Карбонати, гідрогенкарбонати.

3. Силіцій. Силікатна кислота та її солі.

4. Найважливіші сполуки р-елементів IV групи та їх застосування.

Рекомендована література

Основна: [1. 2. 3. 4. 5]

Додаткова: [2, 3, 4]

Міні-лексикон: карбон, карбонова килота, силіцій, силікати.

1. Загальна характеристика р-елементів IV групи

6С: 1s²2s²2p² -4, 0, +2, +4

14Si: 3s²3p² -4, 0, +2, +4

32Ge: 4s²4p² +2, +4

50Sn: 5s²5p² +2, +4

82Pb: 6s²6p² +2, +4

Елементи IV групи характеризуються:

- на останньому енергетичному рівні вони мають 4 валентних ē;

- С.О. -4, 0, +2, +4

- ns²np²

- металеві властивості зростають зверху вниз

- з оксигеном утворюють оксиди ЕО, ЕО₂

- з гідрогеном утворюють летку сполуку ЕН₄ (СН₄, SiН₄)

2. Карбон, властивості карбону, оксидикарбону.

Карбонати, гідрогенкарбонати

Карбон утворює 3 алотропні модифікації:

С

алмаз графіт карбон

sp³ sp² sp-гібридиза-

надзвичайно має шарувату ція, має напівпро-

тверда речовина структуру і відникові власти-

тому є м`яким вості

При звичайній температурі карбон інертний, а при нагріванні його активність значно зростає. Він реагує з:

1) металами: Ca + 2 C = CaC₂, 4 Al + 3 C =Al₄C₃

2) неметалами: 2 H₂ +C = CH₄, C + O₂ = CO₂, C + H₂O = CO + H₂, C + CuO = Cu + CO

3) кислотами: C + 4 HNO_3k = CO₂ + 4 NO₂ + 2 H₂O

_{+2 +4}

Оксиди карбону: CO, CO₂

CO	CO2
Отримання
2C + O2 = 2CO C + CO2 = 2CO C + H2O = CO + H2 HCOOH = CO + H2O H2C2O4 = CO2 + CO + H2O	C + O2 = CO2 CaCO3 = CaO + CO2 CH4 + 2O2 = CO2 + H2O C + 2H2SO4k = CO2 + 2SO2 + + 2 H2O
Властивості
CO + Cl2 = COCl2 CO + 2H2 = CH3OH	CaO + CO2 = CaCO3 H2O + CO2= H2CO3
CO + NH3 = HCN + H2O	CO2 + 2KOH = K2CO3 + H2O

CaCO₃, Na₂CO₃

CO₂ H₂CO₃

Ca(HCO₃)₂, NaHCO₃

CaCO₃ + H₂O + CO₂ = Ca(HCO₃)₂

Ca(HCO₃)₂ + Na₂CO₃ + CaCO₃ + H₂O

3. Силіцій. Силікатна кислота та її солі

Si

к ристалічний аморфний

твердість – 3,5, t^o_пл. = 1415 ^оС

дуже інертний реакційноздатний

Отримання Si:

1) в лабораторії: SiO₂ + 2Mg = Si + 2 MgO,

2) в промисловості: SiO₂ + 2Mg = Si +2MgO,

SiCl₄ + 2Zn = Si + 2ZnCl₂, SiH₄ = Si + 2H₂

Хімічні властивості Si:

Si +2Mg = Mg₂Si

Si + O₂ = SiO₂

Si + 2 NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + H₂

Si + 4HF = SiF₄ + 2H₂

3 Si +4HNO₃ +18HF = 3H₂[SiF₆] + 4 NO + 8H₂O

SiO₂ H₂SiO₃ – силікатна кислота

xSiO₂ ^. yH₂O

SiO₂ + 2NaOH =Na₂SiO₃ + H₂O

Na₂SiO₃ + 2HCl = 2 NaCl + H₂SiO₃

Cилікати

- Na₂SiO₃

- CaSiO₃

- Na₂O _* CaO _* 6SiO₂ – неорганічне скло

- K₂O _* PbO _* 6SiO₂ – кришталеве скло

Na₂CO₃ + CaCO₃ + 6SiO₂ = Na₂O ^. CaO ^. 6SiO₂ + 2CO₂

Силіцій:

- для виробництва кислотостійких сталей

- виробництво напівпровідників

- отримання фотоелементів

- отримання карборунду.

4. Найважливіші сполуки р-елементів IV групи та їх застосування

Формула	Назва	Застосування
CO2	Оксид карбону (IV)	У промисловості (сухий лід)
CaC2	Карбід кальцію	Для отримання ацетилену
CaCO3	Вапняк	У будівельній справі, для отримання паленого вапна і СО2
Na2CO3	Натрій карбонат	Для виробництва скла, мила, паперу, як мийний засіб
NaHCO3	Харчова сода	У харчовій промисло-вості
K2CO3	Калій карбонат	Для виробництва рідкого мила, тугоплавкого скла, як добриво
SiO2	Оксид силіціума (IV)	У будівництві та силікат-ній промисловості, для виробництва адсорбентів
Na2SiO3	Натрій силікат (рідке скло)	Для надання водо- та вогнестійкості різним матеріалім

Питання для самоконтролю

1. Які найрозповсюдженіші сполуки карбону та силіцію Ви знаєте?

2. Оцініть відносну хімічну активність р-елементів, зіставляючи їх стандартні потенціали та відносну електронегативність.

3. Як пояснити, що СО здатний до реакції приєднання?

4. Карбонати яких металів гідролізують з утворенням основних солей?

5. Закінчить рівняння реакцій:

NaOH + CO₂ =

SiCl₄ + Zn =

Sn + KOH + H₂O =

Pb + HNO_3(k) =

KMnO₄ + SiH₄=

Pb₃O₄ + HNO₃ =

KOH + Pb₃O₄ =

6. Скільки тон соди, вапняку та піску потрібно взяти, щоб отримати 1 тону віконного скла?

7. Складіть рівняння гідролізу солей:

K₂SiO₃ + H₂O =

NaHCO₃ + H₂O =

Pb(NO₃)₂ + H₂O =

NaCN + H₂O =

р-елементи ІІІ групи періодичної системи Д.І.Менделєєва

План

1. Загальна характеристика р-елементів ІІІ групи

2. Бор. Отримання та властивості бору і його сполук.

3.Отримання та властивості Al і його сполук.

4. Важливіші сполуки р-елементів та їх застосування.

Рекомендована література

Основна: [1, 2, 3, 4, 5]

Додаткова: [1, 3, 4, 5]

Міні-лексикон: бор, бориди, борани, алюмінати, амфотерний

1. Загальна характеристика р-елементів ІІІ групи

5B: 1s²2s²2p¹

13Al: 2s²2p¹

31Ca: 3d¹⁰4s²4p¹

49Zn: 4d¹⁰5s²5p¹

81Tl: 4f¹⁴6s²6p¹

Для елементів ІІІ групи характерно:

- будова останнього електронного шару ns²np¹

- виявляють ступінь окиснення В (-3, 0, +3), А1 (0, +3)

- зверху вниз зменшується енергія іонізації і збільшуються металічні властивості

- з оксигеном утворюють сполуку Е₂О₃

- з гідрогеном бор утворює боран ВН₃

2. Бор. Отримання та властивості бору і його сполук

Мінерали бору:

H₃BO₃ – соселін

Na₂B₄O₇ x 10H₂O – бура

Na₂O x Al₂O₃ x B₂O₃ x 6SiO₂ - борсилікати

Дата добавления: 2014-01-04