1. Substanță simplă. Are mai multe modificări alotropice: diamant, grafit, carabină, fullerenă.
Diamond este o substanță cristalină, transparentă, refractă puternic razele luminoase, foarte solidă, nu conduce un curent electric, conduce caldura slab. Fiecare atom de carbon se află în starea de hibridizare sp3.
Grafitul este o substanță moale de culoare gri, cu un strălucire metalică slabă, unsuroasă la atingere, conduce un curent electric. Atomii de carbon sunt într-o stare de hibridizare sp2 și sunt legați de straturi plate formate din hexagoane legate de nervuri, cum ar fi fagurele de albine.
Grafitul este cea mai stabilă modificare alotropică a carbonului la temperatura camerei.
Carbina este o pulbere fină de culoare gri, un semiconductor. Cristalele sale sunt compuse din lanțuri lineare de atomi de carbon legați prin alternarea simple legături și triple sau legături duble carbon este capabil de sp hibridizare: -S≡S-S≡S-S≡S-S≡S-
Pe duritate, carabina este superioară grafitului, dar este considerabil inferioară diamantului.
Fullerenul este o modificare de carbon obținută artificial, constând din molecule C60. C70. .... C1020. Aceste molecule sunt compuse din atomi de carbon, uniți în cinci și șase unghiuri cu coaste comune. Acestea sunt substanțe negre cu un luciu metalic care posedă proprietățile semiconductorilor. La o presiune de ordinul a 2,10 5 atm și temperatura camerei, fullerenul este transformat în diamant.
Interacțiunea cu fluor: carbonul are o reactivitate scăzută, deoarece halogeni reacționează numai cu fluor.
Interacțiunea cu oxigenul:
CO + NaOH = HCOONa (formiat de sodiu) 2CO + O2 = 2CO2 CO + H2 = C + H2O CO + Cl2 = COCI2 (fosgen) CO + CuO = Cu + CO2
C + CO2 = 2 CO. 2Mg + CO2 = 2MgO + C. Oxid de acid tipic. Na2O + C02 = Na2C03. 2NaOH + CO2 = Na2C03 + H20, NaOH + CO2 = NaHC03. O reacție calitativă pentru detectarea dioxidului de carbon este turbiditatea apei de var: Ca (OH) 2 + CO2 = CaCO3 ↓ + H20.
1) Se formează în generatoare de gaz cu aer care trece prin cărbune încălzit: C + O2 = CO2. CO2 + C = 2CO. 2) Obținut prin descompunerea termică a acidului formic sau oxalic în prezența acidului sulfuric concentrat: HCOOH = H20 + CO, H2 C2O4 = CO + CO2 + H2O
Obțineți dioxid de carbon prin calcinarea calcarului: CaCO3 = CaO + CO2. sau acțiunea acizilor tari pe carbonați și carbonați bicarbonați: CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2. NaHC03 + HCI = NaCI + H20 + CO2.
Când dioxidul de carbon se dizolvă în apă, se formează H2CO3 cu acid carbonic foarte slab.
Dioxidul de bioxid de carbon în apă este în principal sub formă de molecule hidratate de CO2 și doar într-o mică măsură sub formă de acid carbonic. În același timp, echilibrul este stabilit în soluție:
Acidul carbonic este un acid slab, instabil, care nu poate fi izolat din soluții apoase în stare liberă.
1) Carbonații metalelor (cu excepția alcalinelor) se descompun atunci când sunt încălzite:
2) Când dioxidul de carbon este trecut din carbonați, se formează hidrocarburi:
4) Carbonații și carbonații bicarbonați intră în reacții de schimb:
a) cu acizi puternici (reacție calitativă la carbonați):
b) cu săruri solubile și baze, dacă se formează un precipitat:
5) Hidrocarbonații reacționează cu alcalii pentru a forma săruri medii:
Se află în grupul IV al mesei periodice. Pe stratul exterior 4 al electronului, care are o configurație electronică de 3s 2 3p 2. El prezintă stări de oxidare de -4, +2, +4.
Cel de-al doilea cel mai obișnuit element de pe Pământ după oxigen. Apare numai sub formă de compuși. Oxidul de siliciu formează un număr mare de substanțe naturale - cristal de rock, cuarț, silice.
Proprietăți fizice. Substanța este gri închis cu un luciu metalic, destul de fragil. Punct de topire 1415 ° C, densitate 2,33 g / cm3. Semiconductor.
Silicul este un tipic nemetalic, poate fi un oxidant și un agent reducător.
Interacțiunea cu halogeni: interacționează direct numai cu fluor. Cu clor reacționează cu încălzire.
În laborator: prin reducerea de oxid de magneziu sau aluminiu: SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO; 3Si02 + 4Al = 3Si + 2Al2O3.
În industrie: 1) Recuperarea din oxid de cocs în cuptoare electrice: SiO2 + 2C -tà Si + 2CO. În acest proces, Si este contaminat cu carburi de siliciu. 2) Cel mai pur siliciu este obținut prin reducerea tetraclorurii de siliciu cu hidrogen la 1200 ° C: SiCl4 + 2H2-tàSi + 4HCI sau zinc: SiCl4 + 2Zn -tà Si + 2ZnCl2. 3) De asemenea, siliciul pur se obține prin descompunerea silanului: SiH4-tà Si + 2H2
Silicidele sunt compuși ai siliciului cu metale în care siliciul are o stare de oxidare de -4.
Silicidele metalelor alcaline și alcalino-pământoase se caracterizează printr-un tip ionic de legătură, fiind active chimic. Ele sunt ușor descompuse de apă sau de acizi diluați cu eliberarea silanului: Ca2Si + 2H2SO4 = 2CaSO4 + SiH4.
În silicide din metale, o legătură covalentă. Printre astfel de siliciuri, cel mai important este carbura de siliciu - carborundul SiC, care are o structura diamantata, caracterizata prin duritate ridicata si punct de topire, precum si o stabilitate chimica ridicata.
Silicidele se prepară prin fuziunea substanțelor simple sau prin reducerea unui amestec de oxizi cu cocs în cuptoare electrice: 2Mg + Si = Mg2Si,
2MgO + Si02 + 4C = Mg2Si + 4CO.
Preparare: Se formează prin acțiunea silicidului de magneziu cu acid clorhidric: Mg2Si + 4HCI = 2MgCl2 + SiH4.
Proprietăți: SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O (auto-aprindere în aer) interacționează în mod activ cu alcalii: SiH4 + 2NaOH + H2O = Na2 SiO3 + 4H2. Când este încălzit, se descompune: SiH4 = Si + 2H2.
Oxidul de siliciu (IV) este un oxid acid.
În natură - nisip de râu, cuarț, silice.
Are o latură de cristal atomic!
Nu reacționează cu apa. acidul silicic este insolubil.
2) La fuziune reacționează cu alcalii: SiO2 + 2KOH -tàK2Si03 + H2O
3) Reacționează cu oxizi de bază: SiO2 + MgO -tàMgSiO3 și carbonați ai metalelor alcaline: SiO2 + K2CO3-tà K2SiO3 + CO2 în timpul fuziunii.
4) Din acizi se dizolvă numai în acidul fluorhidric. Si02 + 6HF = H2 [SiF6] + 2H2O
5) La o temperatură de peste 1000 ° C, reacționează cu metalele active, formând astfel siliciu: Si02 + 2Mg = Si + 2MgO
sau cu un exces de agent reducător - silicide: SiO2 + 4Mg = Mg2Si + 2MgO.
6) Interacțiunea cu nemetalele.
Reacționează cu hidrogen: Si02 + 2H2 = Si + 2H20,
Interacționează cu carbon: SiO2 + 3C = SiC + 2CO.
Are o structură și o compoziție polimerică xSiO2 • yH2O. În soluții apoase, a fost demonstrată existența ortosiliciului H4SiO4. metasilicon H2SiO3.
Preparare: numai indirect, din săruri: Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 ↓ + 2NaCl
Proprietăți: 1) Se dizolvă în alcalii concentrate: H4SiO4 + 4KOH à K4Si04 + 4H20
2) Expansiune prin încălzire: H2S03 -tàSi02 + H20
Cele mai insolubile în apă, cu excepția silicaților de sodiu și potasiu, se numesc "sticlă lichidă".
Pregătirea: 1) dizolvarea siliciului, a acidului silicic sau a oxidului în alcalii:
2) Fuziunea oxizilor: CaO + SiO2-tà CaSiO3
3) Interacțiunea sărurilor: K2SiO3 + CaCl2 = CaSiO3 + 2KCl
Sticla este, de asemenea, un silicat.
Compoziția sticlei convenționale: Na2O · CaO · 6SiO2.
Sticla se obține prin topirea într-un amestec special de sodă de cuptor Na2CO3. Calciul CaCO3 și nisipul alb SiO2. 6SiO2 + Na2CO3 + CaCO3 = Na2O · CaO · 6SiO2 + 2CO2.
Pentru a obține o sticlă specială, sunt introduși diferiți aditivi, astfel încât sticla care conține ioni de Pb 2+ este cristal; Cr 3+ - are o culoare verde, Fe 3+ - sticlă de sticlă brună, Co 2+ - oferă o culoare albastră, Mn 2+ - roșu-purpuriu.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: