Питання для самоконтролю:

1. Характеристика Нітрогену та Фосфору за періодичною системою Д.І.Менделєєва.

2. Порівняльна характеристика реакційної здатності нітратної та фосфатної кислоти.

3. Характеристика оксидів Нітрогену.

4. Мінеральні добрива на основі Нітрогену і Фосфору.

Тема 9 Вуглець, кремній та їх сполуки

( 3 год)

План:

1. Характеристика вуглецю – як простої речовини.

2. Оксиди Карбону.

3. Кремнієва кислота.

Студент повинен знати: характеристику Карбону і Кремнію за періодичною системою, властивості оксидів Карбону і кремнієвої кислоти;

Студент повинен уміти: передбачати властивості хімічного елемента користуючись періодичною системою хімічних елементів Д.І.Менделєєва;

Рекомендована література:

Басов В.П., Родіонов В.М. Хімія: Навч. посіб. 5 – е вид. – К. : Каравела, 2005. – с.111

Вуглець у вільному стані зустрічається в кількох алотропних формах – алмазу, графіту, карбіну та ін., які істотно різняться за фізичними властивостями. В усіх цих формах атоми Карбону знаходяться в збудженому стані і утворюють по 4 зв’язки. Але однаковий характер носять ці зв’язки тільки в алмазі.

Алмаз має тетраедричну кристалічну структуру, оскільки всі зв’язки між його атомами однакові.

Структура графіту – площинна, шарувата. Атоми Карбону, що знаходяться в одній площині зв’язані між собою міцними гібридними зав’язками. Зв'язок між площинами здійснюється за рахунок не гібридних орбіталей, які, перекриваючись між собою, утворюють електроннопровідні зони. Довжина цих зв’язків більша, ніж зв’язків у площині, а міцність – менша. Тому шари легко зсуваються один відносно одного.

Карбін (дегідрогенізовані ацетилен і етилен) в природі не існує, він синтезований штучно.

У карбону два оксиди: СО і СО₂. Перший із них – не солетворний (вірніше, за звичайних умов реакції солетворення для нього не характерні), другий – солетворний, кислотний.

Обидва атоми в оксиді карбону (ІІ) – тривалентні. Третій зв'язок утворюється за донорно –акцепторним механізмом і робить молекулу міцнішою.

СО – сильний відновник, але за високих температур. Ці властивості широко використовують у металургії при вилученні металів. Для СО характерні реакції сполучення.

Саме завдяки цій властивості оксид карбону (ІІ) ще називають «чадним газом» (сполучається з гемоглобіном крові замість кисню, викликаючи задуху). ГДК (гранично допустима концентрація) СО у повітрі – 0,01 мг/г.

Оксид карбону (IV) є ангідридом вугільної (карбонатної) кислоти, яка нестійка і існує в дуже розведених розчинах (розчинність СО₂ у воді за н. у. складає 1,7 об’єми на 1 об’єм води).

СО₂ характеризується також низькою реакційною здатністю, активно реагує лише з лугами, зате легко виділяється з різних сполук за звичайних умов чи нагрівання.

Кремнієва (силікатна) кислота, на відміну від вугільної існує у вільному стані, нерозчинна у воді, характеризується змінним складом. Тому правильніше говорити про кремнієві (силікатні) кислоти. Співвідношення між молекулами ангідрид – вода залежить від різних факторів і з часом змінюється. Причиною таких властивостей є полімерна будова ангідриду кислоти SiO₂, а отже, і самої кислоти та її солей.