【正文】 界的分布 C 單質(zhì)狀態(tài)：主要是金剛石和石墨。 SiO鍵能高，對應(yīng)化合物多。 ,CH,CO鍵能很高 ,奠定了有機(jī)化合物眾多的基礎(chǔ)。 152 碳族元素的單質(zhì)及其化合物 167。2022/8/18 1 第十五章 碳族元素 167。 151 碳族元素的通性 167。 153 無機(jī)化合物的水解性 2022/8/18 2 元素符號 C Si Ge Sn Pb 價(jià)電層結(jié)構(gòu) 2s22p2 3s23p2 4s24p2 5s25p2 6s26p2 電負(fù)性 (Ⅳ) (Ⅳ) (Ⅱ) (Ⅳ) (Ⅱ) 主氧化數(shù) +4(+2) +4(+2) +4,+2 +4,+2 (+4)+2 晶體類型 原子晶體 金屬晶體 2022/8/18 3 ： C， Si +Ⅳ 氧化態(tài)穩(wěn)定， Pb是 +Ⅱ 氧化態(tài)穩(wěn)定。 ，所以硅鏈不會太長，硅化合物比碳化合物少得多。 。 化合物：煤、石油、天然氣、動植物、 石灰石、白云石、 CO2等。 Ge、 Sn、 Pb主以硫化物形式存在。 20K） ] 2022/8/18 9 原子晶體， C： sp3等性雜化，所有價(jià)電子都參與了共價(jià)鍵的形成 ,晶體中沒有自由電子，因此不導(dǎo)電。 用途：鉆石、裝飾品，鉆頭，磨削工具。 石墨晶體 2022/8/18 12 0G0Hmfmf??????C的同素異形體中，石墨最穩(wěn)定。每個碳原子以 sp2雜化軌道與相鄰三個碳原子相連。其形狀酷似足球，故稱作足球烯。 用途 :超導(dǎo)體（嵌入堿金屬）、有機(jī)軟鐵磁體、光學(xué)材料、功能高分子材料、生物活性材料等。/ KJ178。mol1 0 ρ/g mol1 O 轉(zhuǎn)化反應(yīng)是吸熱的體積減小的反應(yīng) 欲使反應(yīng)正向進(jìn)行，需采取的措施是？ 高溫、高壓、催化劑。 ⑵ 固相轉(zhuǎn)化說：石墨的碳原子間的鍵不發(fā)生斷裂，而是在催化劑的作用下，按一定方向位移直接轉(zhuǎn)化為金剛石結(jié)構(gòu)。低溫下穩(wěn)定，只與強(qiáng)氧化劑和強(qiáng)堿作用，高溫時(shí)可與許多物質(zhì)反應(yīng)。 * Si+2OH +H2O=SiO32+2H2↑ Ge： 原子晶體，金剛石型晶體結(jié)構(gòu)，比 Si活潑，能溶于氧化性酸（濃 H2SO4， 濃 HNO3） 中得到 Ge（ Ⅳ ）， 難溶于 NaOH,也不與空氣中的O H2O和非氧化性酸作用。 2022/8/18 22 Sn： 灰錫 (α)←→ 白錫 (β)←→ 脆錫 (γ) 白錫 :有延展性金屬 ,286K逐步轉(zhuǎn)化為粉末狀灰錫而自行毀壞 (錫疫 ).馬口鐵為鍍錫薄鐵 . Sn+2HCI(熱、濃 )=SnCI2+H2↑ 3Sn+8HNO3(冷、稀 )=3Sn(NO3)2+2NO↑+4H 2O Sn+4HNO3(濃 )=H2SnO3(SnO2cm3),純鉛在空氣中不穩(wěn) 定 → Pb（ OH） 2或 Pb2（ OH） 2CO3 化工廠或?qū)嶒?yàn)室可用鉛做耐酸反應(yīng)器的襯里和儲存、輸送酸液的管道設(shè)備（ PbCIPbSO4等難溶）?？奢斔陀菜?[難溶保護(hù)膜 PbSO4， Pb2（ OH） 2CO3] 。 冷濃 HNO3中鈍化 . 2022/8/18 24 Ge Sn Pb 2022/8/18 25 三、氧化物 CO2 制 備 H C O O H C O ↑ + H 2 OH 2 C 2 O 4 C O 2 ↑ （ N a O H 吸 收 ） + C O ↑ + H 2 O濃 H 2 S O 4濃 H 2 S O 4△△工 業(yè) ： C a C O 3 （ 石 灰 石 ） C O 2 ↑ + C a O煅 燒實(shí) 驗(yàn) 室 ： C a C O 3 + 2 H C I C O 2 ↑ + C a C I 2 + H 2 O發(fā)生爐煤氣（ C+空氣 → CO+N2） 水煤氣 C+H2O → CO+H2 2022/8/18 26 結(jié)構(gòu)： C O∶∶O C O∶ ∶178。178。178。178。])()()()()(KK[:CO 2p22p22p22* s22s2 xzy ?????與 N2是等電子體（ 14個電子） 思考題： O和 C的電負(fù)性差值較大（ =），但 CO分子的偶極矩卻很小（ ）， 說明原因。 化性： ①可燃性 2CO+O2=2CO2 ， 蘭色火焰，放出大量熱。 CO2+Mg=2MgO+C 。 用途：啤酒、飲料、純堿、小蘇打、鉛白等。 SnO+2HCI=SnCI2+H2O SnO+2NaOH=Na2SnO2+H2O SnO2： 難溶水的白色固體 ,兩性偏酸 . SnO2+2NaOH(熔融 )=Na2SnO3+H2O Pb的 氧化物 PbO(密陀僧 ):黃色、難溶于水 ,兩性偏堿。 * PbO2+4HCI（ 濃） =PbCI2↓+CI 2↑+2H 2O * 2PbO2+2H2SO4（ 濃） =2PbSO4↓+O 2↑+2H 2O * 5PbO2+2Mn2++4H+=2MnO4+5Pb2++2H2O PbO2+2NaOH=Na2PbO3+H2O 2022/8/18 35 工業(yè)上 PbO2主要用于制造鉛蓄電池（正極） 電極反應(yīng) 負(fù)： PbSO4+2е =Pb+SO42 (ψ θ =） 正： PbO2+SO42 +4H++2е =PbSO4+2H2O (ψ θ =） 總反應(yīng)： P b O 2 + P b + 2 H 2 S O 4 2 P b S O 4 + 2 H 2 O放 電充 電2022/8/18 36 Pb3O4 :(鉛丹、紅鉛 ),紅色粉末 . * Pb3O4+4HNO3=2Pb(NO3)2+PbO2↓+2H 2O 做紅色顏料 ,油漆船舶和橋梁鋼架 . Pb3O4+8HCI=3PbCI2+CI2+4H2O Pb3O4+4HI=2PbI2+PbO2+2H2O Pb3O4+8HI=3PbI2+I2+4H2O 2022/8/18 37 四、含氧酸及其鹽 碳酸 (H2CO3 ) 二元弱酸 K1=179。H2O） K2=179。 酸式鹽：大多易溶 2022/8/18 38 S(難溶正鹽 )S(相應(yīng)酸式鹽 ) S（ CaCO3) S[Ca(HCO3)2] * S(易溶正鹽 )S(相應(yīng)酸式鹽 ) S(Na2CO3)S(NaHCO3) 易溶鹽： Na2CO3 NaHCO3 K2CO3 KHCO3 100℃ 溶解度 45 16 156 60 (g/100gH2O) 2022/8/18 39 溶解度的反常是由于 HCO3離子通過氫鍵形成雙聚或多聚鏈狀離子的結(jié)果。YH2O 正硅酸 H4SiO4 偏硅酸 H2SiO3 二偏硅酸 H2Si2O5 焦硅酸 H6Si2O7 K1θ =179。 1012 Na2SiO3+2HCI=H2SiO3+2NaCI * Na2SiO3+2NH4CI=H2SiO3↓+2NaCI+2NH 3↑ 2022/8/18 44 ⑵ 硅膠 稍透明的白色固態(tài)物質(zhì)，內(nèi)部有很多微小的空隙，內(nèi)表面積很大，有很強(qiáng)的吸附性能，可做吸附劑 、干燥劑和催化劑載體。6H2O （ 可再生） 蘭色 → 藍(lán)紫 → 紫紅 → 粉紅 2022/8/18 46 ⑶硅酸鹽 a 堿金屬硅酸鹽易溶，余難溶。 水 中 花 園 2022/8/18 47 b SiO2 +不同比例的堿性氧化物共熔，可得到確定組成的硅酸鹽 最簡單：偏硅酸鹽（ Na2SiO3） → 水玻璃 正硅酸鹽（ Na4SiO4） 普通玻璃： Na2CO CaCO3和 SiO2共熔得到的