Подгруппа углерода. Углерод — страница 2

  • Просмотров 4421
  • Скачиваний 388
  • Размер файла 50
    Кб

электрона, проявляя при этом степень окисления -4. Среди элементов IV группы наибольшее значение имеют углерод, входящий в состав всех живых организмов, и кремний - важнейший элемент земной коры. Двухвалентные соединения для кремния менее характерны, чем для углерода. Это связано с меньшим значением энергии возбуждения атомов кремния благодаря большей удаленности наружных электронов от ядра. При обычных условиях углерод и

кремний очень инертны и практически не взаимодействуют ни с какими простыми и сложными веществами. При обычных условиях углерод и кремний очень инертны и практически не взаимодействуют ни с какими простыми и сложными веществами. Исключение составляет аморфный кремний, реагирую­щий с фтором. При нагревании углерод и кремний взаимодействуют с галоге­нами, с элементами подгруппы серы, азотом, водородом и многими металлами. В

последнем случае образуются соединения, называ­емые карбидами и силицидами. С углеродом и кремнием взаимо­действуют лишь некоторые кислоты, являющиеся сильными окис­лителями. Например, в присутствии окислителей (KClO3, MnO­2) аморфный углерод растворяется в концентрированных азотной и серной кислотах при нагревании. Кремний же растворяется лишь в смеси азотной и плавиковой кислот: 3Si + 18HF + 4HNO­3 = 3H2SiF6 + 4NO + 8Н2О Щелочи переводят

кремний в соли кремниевой кислоты с выде­лением водорода: Si + 2КОН + H2O= К2Si03 + 2Н2SYMBOL 173 f "Symbol" s 10­ С водой углерод и кремний реагируют лишь при высоких тем­пературах: С + Н2О SYMBOL 174 f "Symbol" s 10®SYMBOL 172 f "Symbol" s 10¬ СО + Н2 Si + ЗН2О = Н2SiO3 + 2Н2 Первая из этих реакций имеет большое практическое значение. Она лежит в основе процесса газификации твердого топлива. Углерод в отличие от кремния непосредственно взаимодейству­ет с

водородом: С + 2Н2 = СН4 Реакция осуществляется при нагревании в присутствии ката­лизатора (мелкий раздробленный никель). Продукт взаимодействия — метан — является первым членом ряда предельных угле­водородов, состав которых выражается формулой CnH2n+2. Аналогично углероду кремний тоже образует с водородом со­единения, но они менее устойчивы. Надежно идентифицированы только шесть низших гомологов предельного ряда. Их называют

силанами. Простейший представитель моносилан SiH4 имеет строе­ние, аналогичное СН4. Силаны - крайне реакционноспособные соединения, воспламеняющиеся на воздухе. Низкая прочность связи Si—Si (SYMBOL 68 f "Symbol" s 10DH = -220 кДж/моль) по сравнению со связью С—С (SYMBOL 68 f "Symbol" s 10DH = -340 кДж/моль) обусловила возможность образова­ния лишь ограниченного числа силанов по сравнению с углево­дородами. Склонность углерода к образованию