Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію – Неметали

Хімія
Неорганічна хімія

Неметали

Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію

Карбон і Силіцій

Карбон розташований в 2-му, Силіцій – у 4-му періоді Періодичної системи, обидва елементи розташовані в IV групі, отже, на зовнішньому енергетичному рівні їхніх атомів розташовано по 4 електрони.
Електронна конфігурація атома Карбону:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
Характерні ступені окиснення Карбону в сполуках: –4, +2, +4.
Електронна конфігурація атома Силіцію:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
Валентність Силіцію дорівнює II.
Характерна ступінь окиснення Силіцію в сполуках: –4,+4, рідко +2.

Алотропні модифікації Карбону.

Алмаз – найтвердіша речовина з природних твердих речовин. Має вигляд безбарвних, прозорих кристалів, що сильно заломлюють світло.
Графіт – м’який мінерал, має вигляд сірої, непрозорої, масної на доторк маси, добре проводить електричний струм, але тільки в певних напрямках.
Карбін – кристалічний порошок чорного кольору.
Фулерени – кристалічні

речовини чорного кольору з металевим блиском, що мають властивості напівпровідників. До фулеренів відносять речовини з парним числом атомів Карбону в молекулі:  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали,  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали, …, Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали,…, Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали,…, Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали та ін. Ці молекули складаються з атомів Карбону, об’єднаних у п’яти – і шестикутники зі спільними ребрами.

Алотропні модифікації Силіцію.

Силіцій, залежно від умов, може бути отриманий в одній із двох алотропних модифікацій – кристалічної або аморфної. Аморфний кремній – бурий порошок, хімічно більш активний; кристалічний – світло-сірі, тверді, тендітні кристали, за будовою схожі на алмаз.

Хімічні властивості вуглецю й кремнію.

1) Взаємодія вуглецю і кремнію з киснем:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали;  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали (при нестачі кисню)
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали;  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали (при нестачі кисню)
2) Взаємодія вуглецю й кремнію з оксидами металів:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали (вуглець як відновник)
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали (кремній як відновник)
Відновлення металів з оксидів за допомогою Карбону називається карботермією, а за допомогою Силіцію – силікотермією.
3) Взаємодія вуглецю й кремнію з металами:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали – кальцій карбід
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали – кальцій силіцид
4) Взаємодія вуглецю з воднем:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали – метан
Кремній з воднем не взаємодіє.
5) Кислоти на кремній за звичайних умов не діють, за винятком плавикової:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
6) Силіцій не розчиняється у воді, але розчиняється у водних розчинах лугів:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали

Карбон оксиди і силіцій оксиди

1)  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали – карбон(IV) оксид (вуглекислий газ).
CO – карбон(II) оксид (чадний газ).
Карбону оксиди мають молекулярні кристалічні гратки.
2) Із силіцій оксидів найбільш розповсюджений  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали – силіцій діоксид (силіцій (IV) оксид, кремнезем, пісок, кварц). Він має атомні кристалічні гратки.
Фізичні властивості карбон і силіцій оксидів. Карбон(IV) оксид (вуглекислий газ) – газ без кольору, смаку і запаху, важчий за повітря, добре розчиняється у воді, реагуючи з нею, легко скраплюється при кімнатній температурі й тиску 5 МПа. Твердий вуглекислий газ називають “сухим льодом”.
Карбон(IІ) оксид (чадний газ) – газ без кольору і запаху. Погано розчиняється у воді, скраплюється при атмосферному тиску і температурі  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали. Надзвичайно отруйний, викликає ядуху.
Силіцій(IV) оксид (кремнезем, пісок, кварц) – тверда безбарвна кристалічна речовина, тугоплавка  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали, у воді не розчиняється.
Карбон(IV) оксиди і силіцій оксиди в природі. Кристалічний силіцій(IV) оксиД, або кремнезем  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали, перебуває у вигляді мінералу кварцу, що є основною складовою частиною гірських порід – гранітів, гнейсів, піщаників і морського піску. Утворені за певних умов кристали кварцу, часто з домішками-забарвниками, – такі мінерали: гірський кришталь (білий, прозорий), моріон (чорний), аметист (фіолетовий), димчастий кварц або раух-топаз (від сірого до коричневого), цитрин (жовтий), рожевий кварц, опал, халцедон (агат, карнеол, яшма) і кремінь (який дав назву елементу).
Карбон(IV) оксид Є компонентом атмосферного повітря (0,02 %). Використовується зеленими рослинами для фотосинтезу.
Одержання карбон оксидів і силіцій оксидів.
1) Горіння вуглецю:
у надлишку кисню:  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
у недостачі кисню:  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
2) Одержання карбон(IІ) оксиду:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
3) Взаємодія карбонатів із кислотами:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
4) Розкладання карбонатів при нагріванні:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
5) Одержання силіцій(IV) оксиду:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
Хімічні властивості карбон оксидів.
1) Взаємодія карбон(IV) оксиду з водою:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
2) Взаємодія карбон(IV) оксиду з основними оксидами:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
3) Взаємодія карбон(IV) оксиду з основами:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
4) Взаємодія карбон(IІ) оксиду з киснем іде з виділенням великої кількості енергії:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
Карбон(IV) оксид із киснем не взаємодіє.
Хімічні властивості силіцій(IV) оксиду.
1) Взаємодія силіцій(IV) оксиду з основними оксидами (сплавка):
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
2) Взаємодія силіцій(IV) оксиду з основами (сплавка):
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
3) Силіцій оксид – інертна речовина, але він розчиняється в плавиковій кислоті, тому її не можна зберігати в судинах зі скла, до складу якого входить  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
Застосування карбон і силіцій оксидів.
Вуглекислий газ Застосовують у виробництві соди, цукру, для газування води, гасіння пожеж (у вогнегасниках), “сухий лід” (твердий  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали) використовується для збереження продуктів, які швидко псуються.
Силіцій(IV) оксид Широко застосовують у будівництві (пісок), для одержання скла, кераміки, порцеляни, фаянсу, цегли, цементу, абразивів. У вигляді кварцу – у радіотехніці, акустоелектроніці, оптичному приладобудуванні, різновидності кварцу – в ювелірній справі.

Карбонатна кислота

Карбонатна кислота  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали – слабка двоосновна кислота, утворює два ряди солей: середні (Карбонати) і кислі (Гідрокарбонати).
Фізичні властивості карбонатної кислоти. Добре розчиняється у воді, взаємодіючи з нею. У чистому вигляді карбонатна кислота не виділена й існує в розчинах у вигляді йонів.
Одержання розчину карбонатної кислоти. Взаємодія вуглекислого газу з водою:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
Хімічні властивості карбонатної кислоти.
1) У водних розчинах установлюється рівновага:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
2) Карбонатна кислота легко розкладається на карбон(IV) оксид і воду. Це оборотний процес:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
3) Карбонатна кислота виявляє всі хімічні властивості, типові для кислот. При взаємодії з основами утворюються середні солі – карбонати:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали,
при надлишку кислоти – кислі солі (гідрокарбонати):
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали.

Карбонати та гідрокарбонати

Карбонати – білі кристалічні речовини. Гідрокарбонати Розчиняються у воді краще, ніж карбонати.
Поширення карбонатів і гідрокарбонатів у природі. Кальцій карбонат  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали входить до складу черепашок молюсків, кісток і зубів хребетних тварин, яєчної шкаралупи, перлів. Це основна складова частина крейди, мармуру, вапняку.
Кальцій гідрокарбонат І магній гідрокарбонат Входять до складу грунтових вод, забезпечуючи їхню твердість.
Одержання карбонатів.
1) Пропущення вуглекислого газу через водний розчин лугу:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
2) Нерозчинні карбонати (крейда, мармур, вапняк) добувають як корисні копалини.
Хімічні властивості солей карбонатної кислоти.
1) При взаємодії карбонатів із кислотами відбувається утворення карбонатної кислоти, що відразу розкладається на воду й вуглекислий газ:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
2) Так само реагують і гідрокарбонати:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
3) Можливий перехід від карбонатів до гідрокарбонатів при надлишку кислоти (або води і вуглекислого газу):
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
4) Можливий також перехід від гідрокарбонатів до карбонатів:
при додаванні основи:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
розкладання при нагріванні:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
при додаванні розчинного карбонату:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
Якісна реакція на карбонати – додавання більш сильної, ніж карбонатна, кислоти. При цьому відбувається виділення вуглекислого газу:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
Виділений вуглекислий газ можна визначити, пропускаючи його через вапняну воду. Вода стає каламутною за рахунок утворення нерозчинного кальцій карбонату:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
Застосування карбонатів.
Кальцинована сода  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали і кристалічна сода  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали використовуються у виробництві скла, мила, миючих засобів, барвників. Вони застосовуються в целюлозно-паперовій, текстильній, нафтовій та інших галузях промисловості.
Питна сода  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали застосовується при випіканні хліба, у харчовій промисловості, медицині, побуті та як наповнювач вуглекислотних вогнегасників.

Силікатна кислота

Силікатна кислота  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали – слабка погано розчинна двохосновна кислота.
Одержання силікатної кислоти. Силікатну кислоту, як і будь-який інший нерозчинний гідроксид, можна одержати з її розчинних солей, наприклад із натрій силікату, діючи більш сильною кислотою:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали.
Її не можна одержати взаємодією силіцій(IV) оксиду – піску – і води.
Хімічні властивості силікатної кислоти.
1) Взаємодія з основами:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали
2) Розкладання при нагріванні:
 Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали

Силікати

Силікати – солі силікатної кислоти – виявляють хімічні властивості, типові для солей. У воді нерозчинні, виняток складають натрій силікат  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали і калій силікат  Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію   Неметали. Їх називають ще розчинним склом.
Застосування силікатів. Розчинним склом просочують тканини, щоб запобігти їх загорянню. Натрій силікат і калій силікат входять до складу вогнетривких замазок і застосовуються для готування силікатного клею (розчину цих силікатів у воді).
Із природних матеріалів, що містять кремній, одержують скло, кераміку, порцеляну, фаянс, цемент.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...


Карбон і Силіцій. Сполуки Карбону та Силіцію – Неметали - Довідник з хімії