(1.9)--第14章 碳族元素无机化学无机化学.pdf

第十四章

碳族元素

元素概述

包含元素：IVA:CSiGeSnPb

通性

1.元素性质变化特点:从C到Si性质大转折更为明显,

从Si到Pb金属递增更为突击。

C，非金属；Si，基本是非金属，有一定半金属

性。两者均为成酸元素。Ge，半金属，＋4态的化学

性质表现了它的成酸性，而＋2态表现了它的金属性。

Sn、Pb均为金属，但＋4态的Sn表现一定的非金属性

例如：SnO、SnS为酸性。

22

22

2.价层电子结构为nsnp，最高氧化态为+4。常见

氧化态数为＋4和＋2。随ns2电子惰性增大。

高价态＋4的稳定性由Ge到Pb变小，而＋2态稳定

性增大，如；Ge(Ⅱ)不稳定，易歧化：

2Ge2++2HOGe+GeO+4H+

22

而Pb（Ⅳ）不稳定，表现氧化性：

PbO+2HCl＝PbCl＋Cl（气体）＋HO

2浓222

3.成链倾向C»SiGe»Sn»Pb

C原子半径小，易以单键或多冲键成链状，环状

或网状化合物。如：金刚石、石墨、CH、CH等。

424

C-C键能（345.6KJ.mol-1)远比Si-Si键能（222

KJ.mol-1）大。故Si链不像C那样太长。

但Si-O键（452KJ.mol-1）却比C-O键（357.7

KJ.mol-1）大得多，故自然界硅以硅氧化合物的形式

存在最多。

其它元素也有成链倾向，如：GeH,但较短。

920

4.存在形式：

碳存在于煤、石油、天然气、白云石、石灰石、

动植物、CO中，是自然界化合物种类最多的元素，

2

达400多万种，它是有机物的骨架元素。

硅的主要存在形式是：硅酸盐矿，石英矿。

锗、锡、铅也以矿物形式存在：如锡石(SnO)

2

锗石矿(CuS.FeS.GeS)、方铅矿(PbS)等。

22

云南个旧称为锡都

水晶(SiO2)

方解石(CaCO)

3

14.1碳单质及其化合物

一、单质

1.C的同素异形体主要有三种:金刚石、石墨、碳原子簇。

性质金刚石石墨60

C

C原子构型