46. IV группа, гл. Подгруппа

р-элементы, ns² np²

C Si Ge Sn Pb

r_ат ——————————————→

Еи ←——————————————

Восст-я ——————————————→

спос-ть

Есэ ←——————————————

Окисл. ←——————————————

спос-ть

ЭО ←——————————————

Ст.ок. -4-+4; -4; +2,+4; +2,+4; +2,+4;

ВВ 2,4; 2,4; 2,4; 2,4; 2,4;

С

• Аллотр. модиф.:алмаз; тип крист.реш.-атомная, кубическая, в кот. каждый атом С образует прочные σ-св. с 4-мя соседними атомами.sp³-гибр.Не проводит эл. ток-диэлектрик.Прозрачное,бесцв.,крист.в-во,твердое,но хрупкое и тугоплавкое.

• Аллотр.модиф.:графит;тип крист.реш.-сложное в-во с гексогональной стр-рой(sp²-гибр.)-стабилизируется делокализованной π-св.Проводит эл. ток. Серый, мет.блеск,мягкий, легко расслаивается,но тугоплавкий.

• Аллотр. модиф.карбин; тип крист.реш.-гексогональная реш., построен-я из прямолинейных цепочек,в кот. каждый атом образует по2σ-и π-св.(sp-гибр. (-С≡С=С≡С-С≡)∞-- полиновая стр-ра.(=С=С=С=С=С=)∞- поликумуленовая стр-ра).Полупроводник.Черный порошок.

• Аллотр.модиф.фуллерен;тип крист.реш.- сферическая стр-ра «футбольный мяч»-60-70 атомов С, в виде 5-и,6-иугольников.Твердое в-во.

Углерод

омная, кубическая, в кот. ,4; 2,4; 2,4; 2,4;

го в-ва. лов(наз.00000000000000000000000000000000000000

Стаб. изотопы: ₆¹² С (98,9%), ₆¹³ С (1,1%)-элемент биолог. сферы Земли, накаплив. в органич. мире.В виде карбон-х соед-й встреч-ся в земле:СаСО₃ –мел, известняк, мрамор;МgСО₃- магнезит; СаСО_3*МgСО₃-доломит; (СиОН)₂СО₃-малахит;СО_2, в природных водах и т.д.

Хим. св-ва: при обычных усл. С энертен,т.к. связи прочные. Осн-е отличие С от др. эл-тов этой подгруппы:- число вал. е- =числу его вал. орбиталей-это и явл-ся причиной устойчивости углеродных связей и способности образ-ть гомоцепи.

При ↑t С взаимод-т с мет.,немет., являясь восстан-м (в основном) и окислителем.

Восст-ль: С⁰+О₂⁰→СО₂ ; С⁰+N₂⁰→(CN)₂↑-дициан-(N^-3≡C⁺³-C⁺³≡N^-3)

Ок-ль: 4Al⁰+3C⁰=Al₄C₃ – карбид аллюминия; СаС₂+2НОН=Са(ОН)₂+С₂Н₂↑

СО

Получение(пром.):

С+О₂→СО₂ СО₂+С→2СО

(лаб.): НСООН→^Н2SO4 СО↑+Н₂О

Строение: С[2s²2p²]+0[2s²2p⁴]=CO[σ_s²σ^*2_sπ_x²π_y²σ_z²] ММО

• СО-диамагн. молекула

• Порядок связи=8-2⁄2=3 С^σ-≡О^σ+

Все 6е- нах-ся на 3-х молек. орбиталях, образуя прочную 3-ю связь,по всем параметрам напоминающую N₂.Плохая раствор-ть в воде,при об. усл. не реагирует с водой, очень низкие t_кипиt_пл.

Хим.св-ва: СО-восс-ль

FeO+CO→Fe↓+CO₂↑ 2CO+O₂=2CO₂ CO+Cl₂=COCl₂ COCl₂+H₂O=2HCl+CO(OH)₂ CO+S=COS

CO-ок-ль

СО+2Н₂=СН₃ОН

Не окис-восст.

СО+NH₃=HCN+H₂O CO+H₂O+HCOOH CO+KOH→HCOOK

CO₂

получ.(пром) С+О₂=СО₂ СаСО₃₌СаО+СО₂

(лаб.) СаСО_3↓+2Н⁺=Са²⁺+СО₂+Н₂О

О=С=О(непол.молекула)sp-гибр. Плохо растворима в воде: СО₂+НОН=Н₂О_*СО₂=Н₂СО₃=Н⁺=НСО₃^-

Хим. св-ва: только ок-ль

Mg+CO₂=2MgO+C↓

Не окисл-восст. р-я :CO₂+2NH₃=CO(NH₂)₂+H₂O CO₂+KOH=KHCO₃ KHCO₃+KOH=K₂CO₃+H₂O KHCO₃+HCl=KCl+CO₂+H₂O