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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
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