非金属元素二氧硫氮磷碳硅硼b

主要氧化数
0、+2 0、+2 0、(+2) 0、+2 0、+2 +4 +4 +4 +4 +4
原子半径/pm 77 117 122 141 175
离 子
r(M4+)/pm
16
40
53
69
78
半
径 r(M2+)/pm -
-
73 118 119
I1/(kJ·mol-1) 1086 786 763 709 716 电负性( p) 2.5 1.8 1.8 1.8 1.9
度 金属氢氧化物>对应碳酸盐 碳酸盐
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2(.3热)热稳稳定定性性
热稳定性差，易分解
一M般Ⅱ规C律O:3热→稳定M性ⅡO + CO2 12..碱碳2M金酸Ⅰ属盐H盐>碳C>O碱酸3土 氢→金盐M属>碳Ⅰ盐2酸C>过O3渡+金H属2O盐+>C铵O盐2
解释——根据离子极化概念
_+ +_ _
第十一章 氮族、碳族和硼族元素 碳族元素
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1 碳族元素概述
ⅢA 12Ⅳ-2A-1 碳Ⅴ族A元素ⅥA概述ⅦA
0 He 氦
2 B 硼 C 碳 N 氮 O 氧 F 氟 Ne 氖
3 Al 铝 Si 硅 P 磷 S 硫 Cl 氯 Ar 氩
4 Ga 镓 Ge 锗 As 砷 Se 硒 Br 溴 Kr 氪
_+ _+ _
_+ _+ _
+
+
+
金属离子极化力增大
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1.23当.热无稳外电定场性时，CO23 -中三个O2-被C4+极
热化稳而定变性形差，易分解
((2312..))一M碱碳金O可金M2般金酸H-属属导产HCC规属盐离离致生+OO极律盐>子子C反碳33O化>相的极→→碱酸23 -力破当极化土 氢MM裂强于化作金盐O2，外力C，用属>+O碳碳电越.反盐当C3酸酸场强极+>O反过盐，，H2化极渡分对其2作O化金解邻反+作用属近极C用大O盐的化强2>一作铵烈个用盐,
ⅣA 碳(C) 硅(Si) 锗(Ge) 锡(Sn) 铅(Pb)
主要氧化数
0、+2 0、+2 0、(+2) 0、+2 0、+2 +4 +4 +4 +4 +4
原子半径/pm 典7型7 非金11属7 准1金22属 典14型1 金1属75
离
子 r(M4+)/pm非1金6 属性40减弱5，3 金属69性增7强8
半
径 r(M2+)/pm -
-
73 118 119
高氧化数化合物稳定性减小 低氧化数化合物稳定性增大
即惰性电子对效应
非金Fra Baidu bibliotek元素二氧硫氮磷碳硅硼b
2 碳及其重要化合物
碳的1同2-素2-异2碳形及体其重要化合物
金刚石
石墨 富勒烯碳原子簇 （如C60）
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碳的同素异形体
金刚石
俗称钻石，可作装 饰品 工业上用作钻头、 刀具、精密轴承等
钟乳石、石笋的形成
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12-2-2 碳及其重要化合物
(1)溶解性
碳酸盐
向碳碳N酸酸浓a2盐氢C碳O—盐酸3——+可钠—除一C析溶ON一般出液2H般难+4+NH中、易溶a2通OH碱溶C入金→O属C3O(2LN2i至a除H饱外C和)O盐3 ， 难(易溶溶碳酸) 盐对应的碳酸氢盐(溶易溶解度小)
5 In 铟 Sn 锡 Sb 锑 Te 碲 I 碘 Xe 氙
6 Tl 铊 Pb 铅 Bi 铋 Po At 砹 Rn 氡
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ⅣA 碳(C) 硅(Si) 锗(Ge) 锡(Sn) 铅(Pb)
原子序数 6 14 32 50 82
价层电子构型 2s22p2 3s23p2 4s24p2 5s25p2 6s26p2
碳酸盐
(1)溶解性
自碳然酸界盐石—灰—石除N等H在4+、C碱O金2、属H(2LOi除作外用)下盐，
CaCO3+ C一O般2+难H溶2O → Ca(HCO3)2
碳(难酸氢溶盐) ——一般易溶
(易溶)
随难着溶自碳然酸条盐件对的应的变碳化酸，氢盐易溶 如上述Ca反C应O3逆(难向溶重）新C析a(出HCCaOC3)O2(3易溶)
CO2溶于水即形成碳酸
CO2 + H2O H2CO3 大部分CO2以水合分子形式存在 仅存在于水溶液中，至今尚未制 得纯碳酸
二元弱酸
H2CO3 HCO3-
HCO3- +H+ K a(1)=4.5×10-7*
CO23- + H+ K a(2)=4.7×10-11
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12-2-2 碳及其重要化合物
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碳(C) 硅(Si) 锗(Ge)
含量不多，分布广， 是地球上 化合物种类最多的元素之一， 是生物界的主要元素
分布广，在地壳上的含量仅次 于氧，主要以硅酸盐矿和石英 矿存在
常以硫化物伴生在其它金属硫化 物矿中，是暗灰色、重而软的金 属，晶态锗是重 要的半导体材 料
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如 CaCO3(难溶）如Ca(HCO3)2(难溶)
易溶碳酸盐对应的碳酸氢盐溶解度较小
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(2)水解性
碳酸盐
碳酸盐——水溶液呈碱性
如 222C2可碳MFuAge溶2酸l2+3+3+++性+氢++2B2碳盐C3aC3OC2酸O—C+3O32O2+反--盐3—+322+--H+应CH+可水23O23O物OH32作溶H→-→22OO沉液→C→M→u淀g呈2222(B(剂F微OAOaeHlHC,碱()()分O2O2OC性3CHH离OO))333生某3 ++成+些+33CC物C离COOOO22子22 如 溶 金属氢2A氧g+化+ 物CO<32对- 应→碳A酸g2盐CO3氢氧化物 解金属氢氧化物≈对如应碳酸盐 碱式碳酸盐
原子晶体 熔点高、硬度大 室温下惰性
薄膜可制作手术刀 、集成电路、散热 芯片及各种敏感器 件
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碳的同素异形体
石墨
可作电极、坩埚、 润滑剂、铅笔芯等
通常情况下，石墨 比金刚石稳定
层状结构 有金属光泽 质软、能导电
在工业上可采用静 态加压法由石墨合 成金刚石
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碳的同素异形体 富勒烯碳原子簇
C60比较稳定。 将碱金属掺入C60晶体 中,可制造超导材料。
富勒烯碳原子簇可作
C60的分子结构 由60个碳原子
组成的32面体
的空心球结构
高温润滑剂、耐热和 防火材料。 在酶抑制、抗病毒、DNA 切割、光动力医疗法等 方面有广泛应用前景
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12-2-2 碳及其重要化合物 碳酸