文档介绍：第14章碳族元素
第14章碳族元素
碳族元素概述
碳单质及其化合物
硅单质及其化合物
锗、锡、铅
Chapter 14 The Carbon Family Elements
碳族元素概述
元素
碳
硅
锗
锡
铅
元素符号
C
Si
Ge
Sn
Pb
价电子构型
2s22p2
3s23p2
4s24p2
5s25p2
6s26p2
氧化态
+4, +2, (-4)
+4
+4, (+2)
+4,+2
(+4), +2
最大配位数
4
6
6
6
6
非金属
准金属
金属
碳族元素成键情况:
1. 本族元素倾向于形成共价化合物。
2. C半径小、电负性大、无d 轨道,表现较大差异。
C成键能力强,形成C-C、C=C、C≡C、C-O等键,
其中碳元素形成的有机化合物构成有机界。
3、Si也可自相成键,硅化合物种类远少于碳;
但Si为亲氧元素, Si-O-Si链构成矿物界。
4、Ge、Sn、Pb随周期数↑,+4态稳定性↓; +2态稳定性↑
——惰性电子对效应。
第14章碳族元素
碳族元素概述
碳单质及化合物
硅单质及化合物
锗、锡、铅
碳单质及化合物
14-1 -1 碳单质
金刚石:原子晶体, 硬度最大, 熔点最高(3823K) 。
石墨:层状晶体,质软润滑,熔点3773K.。
(n<200)
C60 (足球烯或富勒烯)研究最多.
无定形碳:木炭、焦炭、炭黑(活性炭)
碳单质的化学性质
1. 与非金属反应
2. 与金属反应
3. 与酸反应
14-1-2 氧化物
1. 一氧化碳(CO)
结构: CO与 N2是等电子体, 结构相似。
:C O:
:C O:
1+ 1+ 1配键
制备:
[Ni(CO)4 ; Co2(CO)8 ]
CO的化学性质
①配位性
定量吸收CO
CO剧毒气体
②还原性
可用于检测微量CO的存在。
2. 二氧化碳(CO2)
:O C O :
经典的路易斯结构式:O=C=O
碳-氧键长116pm, 介于双键和三键之间。
C:sp杂化
干冰
非极性分子, 易液化.