碳族元素PPT课件

配合剂：Fe(CO)5,Ni(CO)4,Co(CO)8；与后过渡低 价金属，CuCl也可以
金属有机化合物是反应的重要原料
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SiO2 Si高氧化性；大分子 玻璃有效成份， 酸性氧化物，天然存在的晶体：石英
SiO2+4HF(g)→SiF4↑+2H2O SiO2+6HF(l)→H2SiF6+2H2O ∣ GeO2 ∣ SnO SnO2 ↓ PbO,PbO2,Pb3O4 低价稳定
高温高压15000P（大气压力）
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Si:低温下不活泼，不与水、空气、酸反应 但与强氧化剂，强碱能作用
Si+O2=SiO2 Si+2X2=SiX4(在F2中瞬时燃烧) Si+2OH-+H2O→SiO32-+2H2↑
Ge:略比Si活泼 在400K时,Ge+Cl2→GeCl4 同时 能溶于浓H2SO4和浓HNO3，不溶于 NaOH溶液。 ——向金属性趋近
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非金属的正高价稳定，而CO中的三重键，使C有 ＋2价
C≡O与N≡N等电体，虽然同样存在三重键，但活 泼性比N2大的多，较强的还原性
成键方式最多的仍是第一排的C
C成键状况：sp3, sp2,sp杂化，什么方式决定于其 周围有几个 键；如CH4，CCl4；COCl2；HCN， C2H2
PbO2有很强的氧化性。 制备：Pb(OH)3-+ClO-→PbO2+Cl-+OH-+H2O
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2.含氧酸及其盐: P746 ①碳盐溶解度： NH4+ ,碱金属盐：正盐易溶，酸式盐微溶
碱土金属盐：亚盐难溶，酸式盐可溶
②水解性：
ⅰ）高价两性物：Al3+,Cr3+,Fe3++H2O→ 氢氧化物
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Sn:锡疫 灰锡Sn(粉末) 白锡 脆锡 型 ＜286K 型 434K 型
但合金(如Pb)不发生“锡疫”(容器中常含Pb)
Sn、Pb有更强的金属性，可溶于盐酸，热浓 时迅速溶解。硝酸不论稀、浓均易溶，但产 物不同：
Sn+极稀HNO3→Sn(NO3)2+NO↑+H2O
Sn+浓HNO3→H2SnO3+NO2↑+H2O
ZnCO3 SnCO3 MnCO3 FeCO3< CaCO3< SrCO3 < BaCO3 <Na2CO3 <K2CO3
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碳族元素制取
Si: SiCl4(bp,330K)+Mg(或Zn)→Si Ge: GeCl4(bp,356K)+H2O→GeO2
GeO2+H2→Ge+H2O SiCl4: SiO2+2Cl2+2C→SiCl4+2CO GeO2,TiO2,B2O3,Al2O3也有类似反应 PbO: 2PbS+3O2 → PbO+2SO2 Pb: PbO +C → Pb+ CO
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§15－2 单质化合物性质
C多种单质：石墨，金刚石，C60富勒烯,碳纳米 管, 活性碳
石墨→金刚石：Δ1Gm=2.900KJ·mol-1 Δ1Hm=1.897>0 ΔSm=2.38-5.74=3.36<0
∴单改变温度无效
ΔG＝ΔV（P2-P1） d石墨＝2.260 d金刚石＝3.515 ΔV﹤0
溶 不溶
溶 不溶
溶 可溶(SnCl62-)
SnS+S2-→ ×
PbS+S2-→×
SnS+S22-→SnS32-
PbS+S22-→×
SnS2 + S2- → SnS32-
SnS2 + OH－ → SnS32- +SnO32-
SnS+H+ →Sn2+ +H2S
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由C族元素的电位图可见，似乎有许多右＞ 左，可歧化？
第十五章 碳族元素
§15－1 通性 §15－2 单质化合物性质 §15－3元素化合物的水解性
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§15－1 碳族元素通性
价电子结构 ns2np2 要与外来4个电子共用， 或失去电子成+4和+2价
C +4,+2(CO),-4 Si +4, Ge +4,+2 Sn +4,+2 Pb (+4),+2 本族元素较常见而典型的是Sn和Pb
ⅱ）Mg2+～Cu2++CO32-+H2O→碱式盐↓ ③碳酸盐热稳定性：
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③碳酸盐热稳定性：
（判断分解温度顺序——极化理论解释） 稳定性 H2CO3 <NaHCO3 <Na2CO3
Li2CO3 <Na2CO3 <K2CO3 MgCO3 < CaCO3 < SrCO3 < BaCO3 与相应 ZnCO3 SnCO3 MnCO3 FeCO3比比看
如：A：CO2＿-0.12＿CO＿+0.51＿C SiO2＿-0.86＿Si＿+0.102＿SiH4 GeO2＿-0.34＿Ge2＋＿+0.23＿Ge
涉及到气体CO，固体Si,实际上很难歧化， 所以尽管这些右＞左，但它们是稳定的
在溶液中，则不然。如：Ge2+. 2Ge2++2H2O=Ge+GeO2+4H+
↓GeO2 Sn4+ 酸性
PbＯ２
碱介中： HGeO2－ Sn(OH)3－ HGeO3－ Sn(OH)62－
Pb(OH)3－ PbO2
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酸碱性也帮助理解硫化物的溶解问题
SnS(橙)
PbS(黑)
SnS2(黄)
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ H+ S2-,OH- 浓H+ OH- OH-或S2- 浓酸
C—C键能较大 346KJ·mol，所以碳链可以无限地 连。
Si—Si 仅2/3C—C ，硅烷的数量不多
C—O<Si—O键能 ，硅是亲氧元素,所以能构成多
数的岩石
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-------------------------------→碱性
┆Ge2+ Sn2+
Pb2+
┆ 两性(中) 偏碱
PbO+ CO → Pb + CO2
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碳族化合物
⒈氧化物:
CO2成键结构：直线型，234键 CO与N2等电体，有类似结构，三重键，其中有
一Fra Baidu bibliotek位键
CO还原剂:FeO+CO→Fe+CO2 其 中 ： PdCl2+CO+H2O→CO2+Pd↓+2HCl( 该 反 应
可用于检测CO的存在)
两2020种/10/13锡酸：锡酸，锡酸不溶于水
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锡酸怎么得到：SnCl4+OH－ →Sn(OH)4+Cl－
锡也溶于碱：Sn+OH－ →Sn(OH)42－+H2 两性
Pb:污染环境，但可防护，用X射线照射 Pb+浓HNO3→Pb(NO3)2+NO2↑+H2O (Pb只会是 ＋2价)
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