Неметаллы IV группы

Главную подгруппу IV группы периодической системы элементов составляют углерод, кремний, германий, олово и свинец. Углерод и кремний — неметаллы, германий, олово, свинец — металлы.

На внешнем электронном слое атомы этих элементов имеют 4 электрона: ns²np².

Кремний и углерод проявляют как положительную, так и отрицательную степени окисления: —4, +2, +4.

Высшие оксиды углерода и кремния (С0₂, Si0₂) обладают кислотными свойствами.

Угольная и кремниевая кислоты (Н₂СО₃, H₂SiO3) — слабые кислоты. Водородные соединения: СН₄; SiH₄.

Метан — CH₄ — прочное соединение, силан SiH₄ — менее прочное соединение.

Свободный углерод находится в природе в виде алмаза и графита. В атмосфере и гидросфере углерод находится в виде углерода диоксида CO₂, в воздухе, 046% CO₂ по массе, в водах рек, морей и океанов в ~ 60 раз больше. Углерод входит в состав растений и животных (~18%).

Химические свойства

Углерод — малоактивен, на холоде реагирует только со фтором; химическая активность проявляется при высоких температурах.

Восстановительные свойства:

1) с кислородом.

C0 + O2 -t° CO2 углекислый газ при недостатке кислорода наблюдается неполное сгорание:

• 2C0+O₂ = 2CO угарный газ
• 2) со фтором

С + 2F2 = CF4.

3) с водяным паром.

C0+H2O = 1200°С+2O+H2 водяной газ.

4) с оксидами металлов.

C0+ 2CuOt° 2Cu + C+4O2.

5) с кислотами — окислителями:

C0 + 2H2SO4(конц.) = С+4O2 + 2SO2 + 2H2O.

С0 + 4HNO3(конц.) = С+4O2 + 4NO2 + 2H2O.

Окислительные свойства.

• 6) с некоторыми металлами образует карбиды
• 4Al + 3C0 = Al4C3

Ca + 2C0 = CaC2−4.

7) с водородом.

C0 + 2H2 = CH4.