高中化学 碳族元素竞赛课件 22页

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\n§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),-4Si+4,Ge+4,+2Sn+4,+2Pb(+4),+2本族元素较常见而典型的是Sn和Pb\n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CC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，C2H2C—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—O0ΔSm=2.38-5.74=3.36<0∴单改变温度无效ΔG＝ΔV（P2-P1）d石墨＝2.260d金刚石＝3.515ΔV﹤0高温高压15000P（大气压力）\nSi: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=SiO2Si+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\nSn: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+极稀HNO3→Sn(NO3)2+NO↑+H2OSn+浓HNO3→H2SnO3+NO2↑+H2O两种锡酸：锡酸，锡酸不溶于水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：\nPb: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)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\n碳族元素制取Si:SiCl4(bp,330K)+Mg(或Zn)→SiGe:GeCl4(bp,356K)+H2O→GeO2GeO2+H2→Ge+H2OSiCl4:SiO2+2Cl2+2C→SiCl4+2COGeO2,TiO2,B2O3,Al2O3也有类似反应PbO:2PbS+3O2→PbO+2SO2Pb:PbO+C→Pb+COPbO+CO→Pb+CO2\n碳族化合物⒈氧化物:CO2成键结构：直线型，234键CO与N2等电体，有类似结构，三重键，其中有一配位键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)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\nSiO2Si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↑+2H2OSiO2+6HF(l)→H2SiF6+2H2O∣GeO2∣SnOSnO2↓PbO,PbO2,Pb3O4低价稳定PbO2有很强的氧化性。制备：Pb(OH)3-+ClO-→PbO2+Cl-+OH-+H2O\n2.含氧酸及其盐:P746①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ⅱ）Mg2+～Cu2++CO32-+H2O→碱式盐↓③碳酸盐热稳定性：\n③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