Характеристика.
В атоме углерода на внешнем слое 4 электрона. В хим. Реакциях может отдавать 4 электрона,образуя высшую степень окисления +4.Это имеет место в соединениях с галогенами и кислородом. Характерные степени окисления в соединениях –4, +2, +4.
Химический элемент углерод в виде простого вещества образует несколько аллотропных модификаций.Основные из них:
Алмаз- один из самых твердых материалов. Он плохо проводит тепло,является диэлектриком. Кр.решётка: атомная.
Графит- мягкий,жирный на ощупь, имеет металлический блеск,проводит тепло и электричество. Кр.решётка: атомная. Графит используется в карандашной промышленности.
Еще есть: карбин, поликумулен, уголь.
Химические св-ва:
Оксиды углерода:
Сгорая на воздухе углерод превращается в оксид углерода (4) - углекислый газ, а в недостатке углерода в оксид углерода(2) – угарный газ.
СО2 –газ без цвета,без запаха,хорошо растворим в воде, не ядовит.
Имеет ков.непол.связь, молекулярную решётку.
Химические свойства СО2:
взаимодействие с водой:
взаимодействие с основаниями:
с основными оксидами:
обычно не горит и не поддерживает горения. Но Мg продолжает гореть в СО2
СО – газ безцвета,без запаха,плохо растворим,ядовит
Имеет ков.пол.связь, молекулярную решётку.
Химические свойства:
СО+Cl2=COCl2
Оксид углерода(2) сильный восстановитель: CuO+CO=Cu+CO2
Карбонаты. Карбонаты образуются при взаимодействии оксидов металлов с CO2, например, Na2O + CO2 -><- Na2CO3. За исключением карбонатов щелочных металлов, остальные практически нерастворимы в воде, а карбонат кальция частично растворим в угольной кислоте или растворе CO2 в воде под давлением: CaCO3 + H2O + CO2 -><- Ca(HCO3)2 Эти процессы происходят в подземных водах, протекающих через пласт известняка. В условиях низкого давления и испарения из грунтовых вод, содержащих Ca(HCO3)2, осаждается CaCO3.
Соду в промышленности получают прокаливанием гидрокарбоната натрия — питьевой соды:
2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2↑
Карбиды. Углерод образует с металлами, бором и кремнием разнообразные соединения, называемые карбидами. Наиболее активные металлы (IA-IIIA подгрупп) образуют солеподобные карбиды, например Na2C2, CaC2, Mg4C3, Al4C3. В промышленности карбид кальция получают из кокса и известняка по следующим реакциям:
CaCO3=CaO+CO2
CaO+2C=CaC2+CO
Карбиды неэлектропроводны, почти бесцветны, гидролизуются с образованием углеводородов, например CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca(OH)2 Образующийся по реакции ацетилен C2H2 служит исходным сырьем в производстве многих органических веществ.
Взаимодействие с неметаллами.
Из соединений углерода с серой и азотом большое практическое значение имеют сероуглерод CS2 и синильная кислота HCN.
C+2S=CS2 (сероуглерод)
H2+C2N2=2HCN
33)
Общая характеристика+Химические свойства.
Во 2B-подгруппу входят: цинк, кадмий и ртуть. Электронная конфигурация: d10s2.
Так же имеют два электрона на внешнем уровне. Однако у щелочно-земельных металлов на предпоследнем уровне по 8 электронов, а у металлов 2В-подгруппы по 18.
Этот уровень вполне стабилен и электронов не отдает.Поэтому в соединениях эти металлы имею степень окисления только +2( но формально у ртути еще может быть +1). От цинка к ртути растут плотности и атомные объемы. Понижаются температуры плавления и кипения, повышается летучесть металлов. У цинка,кадмия и ртути радиусы меньше, а ионизационные потенциалы выше, чем у щелочноземельных металлов. Поэтому восстановительная активность у них выражена гараздо слабее и убывает при переходе от цинка к ртути.
Хорошие комплексообразователи (в отличие от элементов главной подгруппы). Для ртути характерно координационное число 4, а для цинка и кадмия- 4 и 6.
Рассмотрим химические свойства на примере цинка:
При повышенной температуре цинк реагирует с кислородом, серой, галогенами:
Цинк реагирует с кислотами с выделением водорода:
С концентрированной серной кислотой:
С концентрированной азотной кислотой цинк реагирует с выделением оксида азота (IV), а с 30%-ной азотной кислотой – с выделением оксида азота (II)