碳族元素课件.ppt

碳族元素;; 1.周期表中位置：第IVA族元素包括碳C、硅Si、锗Ge、锡Sn、铅Pb五种元素统称为碳族元素。其中C 、 Si是非金属元素，其余三种是金属元素。 2.价电子层结构：ns2np2 3.氧化态：能成氧化数为+4和+2的化合物，碳也能生成氧化数为-4的化合物。在碳族元素中，随着原子序数的增大，氧化数为+4的化合物的稳定性降低，惰性电子对效应逐渐明显。 4.硅和第IIIA族的硼处于对角线位置，它们的单质及其化合物的性质有相似之处。 5．自然界存在 碳：丰度：4.8×10-2%，游离的碳有金刚石和石墨，还以化合态存在于煤炭、石油、天然气、动植物体及石灰石、白云石、二氧化碳中。 硅：丰度：27.7%，占地壳质量的1/4强，含量次于氧。 锗、锡、铅：以矿物质存在，锗石矿Cu2S·FeS·GeS2、锡石矿SnO2、方铅矿PbS等。 ;;; 能形成+4价、+2价的 化合物;碳族元素性质的递变规律;;碳的化学性质： （1）碳在O2中燃烧，在620K时，产物为CO2。碳能与氟直接化合，但不与其它卤素直接作用。 C(s)＋2F2 = CF2 （2）碳作为还原剂能与一些氧化物或氧化剂反应。 如： PbO(s)+C(S)=Pb(s)+CO(g) Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) H2O(g)+C(灼热)=CO(g)+H2(g) 2H2SO4(浓)+C(s)=CO2(g)+2SO2(g)+2H2O(1) 4HNO3(浓)+C(s)=CO2(g)+4NO2(g)+2H2O(1) （3）碳在电炉中能与许多物质反应，得到CS2，SiC，Al4C3，CaF2和Fe3C等等。 C(s)+2S(s)= CS2 ;　 碳有许多氧化物，已见报导的有CO、CO2、C3O2、C4O3、C5O2和C12O9，其中常见的是CO和CO2。 　　一氧化碳： 　　1、结构 　　CO分子和N2分子各有10个价电子，它们是等电子体，两者的分子轨道的能级次序形式相同,由一个?键,一个双电子?键和一个电子来于O原子的?配键组成。;　　 　　(l)CO还原性：CO为冶金方面的还原剂，还能使一些化合物中的金属离子还原。如： CO+PdCl2+H2O===CO2+Pd↓+2HCl CO+2Ag(NH3)2OH===2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3 　　这些反应都可以用于检测微量CO的存在。;　　2、结构 　　在CO2分子中，碳原子与氧原子生成四个健，两个s和两个大∏键(即离城∏34键)。CO2为直线型分子。碳原子上两个未杂化成健的p轨道分别与氧的p轨道发生重叠,习惯上仍用O=C=O表示。;;?硅单质;?与非金属反应;SiO4四面体;?锗 锡 铅;　　　锗、锡、铅有MO2和MO两类氧化物。MO2都是共价型、两性偏酸性的化合物。MO也是两性的，但碱性略强。MO化合物的离子性也略强，但还不是典型的离子化合物。所有这些氧化物都是不溶于水的固体。; SnO2+2NaOH（熔融）==Na2SnO3+H2O SnO2+2Na2CO3+4S＝Na2SnS3+Na2SO4+2CO2;(2)二氧化铅（棕黑色，两性，酸性大于碱性）：;卤化物：; MS2 GeS2 SnS2 状态 白色固体 黄色固体 铅不生成 制法 H2S+GeO2 Sn+S 二硫化物 Sn4++H2S 能溶的试剂 Na2S Na2S MS GeS SnS PbS 状态 红色固体 棕色固体 黑色固体 制法 GeS2+H2 Sn+S Pb+S 或GeCl2+H2S 或Sn2++H2S 或Pb2++H2S 能溶的试剂 (NH4)2S2 (NH4)2S2 稀HNO3 ;铅的一些含氧酸盐;; 1、 在PowerPoint中插入图