1 / 20

Széncsoport elemei

Széncsoport elemei. Fizikai tulajdonságok. Elektronkonfiguráció: ns 2 np 2 Szén nemfémes elem magas op, fp három természetes izotópja van 14 C radioaktív t 1/2 = 5568 év allotróp módosulat: amikor bizonyos elemek több kristályszerkezeti módosulatban is előfordulnak.

tudor
Télécharger la présentation

Széncsoport elemei

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Széncsoport elemei

  2. Fizikai tulajdonságok • Elektronkonfiguráció: ns2 np2 Szén • nemfémes elem • magas op, fp • három természetes izotópja van • 14C radioaktív t1/2 = 5568 év • allotróp módosulat: amikor bizonyos elemek több kristályszerkezeti módosulatban is előfordulnak

  3. Három allotróp módosulata • gyémánt: klasszikus atomrács, sp3 hibridizáció, tetraéderes, átlátszó, gyémántfényű, igen kemény, sűrűsége 3,5 g/cm3, nem vezető, nincs oldószere, magas op, metastabil • grafit: egyedi réteges kristályrács, átlátszatlan, fekete, fémes fényű, igen lágy, sűrűsége 2,26 g/cm3, fémes vezető, hatszöges kristályrács, nincs oldószere, magas op, stabil • fullerének: C6012 ötszög és 20 hatszög alkotja (buckyball), barnásfekete por, szerves oldószerben különböző mértékben és különböző színnel oldódnak,

  4. Szilícium, germánium • félfémes tulajdonságú • félvezetők • gyémántrács Ón, ólom • fémes karakter • alacsony op, fp • ón két allotróp módosulata ,  (13 oC-on átalakulnak egymásba) -ón (szürke por)  -ón (fémes, fehér anyag) • ónpestis

  5. Kémiai tulajdonságok Szén • Oxidációsszám -4 és +4 között • EN 2,5 vegyületeiben kovalens kötést alkot • Hidrogénnel alkotott vegyületek • szénhidrogének • Halogénekkel alkotott vegyületek • közvetlenül csak a fluorral reagál finom pora • CX4 összetételűek • apoláris jellegűek • alacsony op, fp

  6. Oxigénnel alkotott vegyületek • közvetlenül reagál oxigénnel • Szén-monoxid (CO) • színtelen, szagtalan gáz C + O2 = 2CO • mérgező 250-szer stabilabb komplexet képez a hemmel mint az oxigén • előállítása laboratóriumban HCOOH  CO + H2O (cc. H2SO4, melegítés) CH4 + H2O = CO + 3H2

  7. CO- acélpalackban tárolni tilos, megeszi (szivacsos lesz) Fe + 5CO = [Fe(CO)5] - olajszerű vegyület • CO + NaOH = HCOONa (nátrium-formiát) • éghető gáz (kék lánggal ég), levegővel robbanóelegyet alkot 2CO + O2 = 2CO2 • jó redukálószer Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

  8. Szén-dioxid (CO2) • színtelen, szagtalan, a levegőnél nehezebb gáz • vízben fizikailag (CO2.nH2O) • kémiailag is oldódik CO2 + H2O = H2CO3 • nem mérgező • előállítása CaCO3 CaO + CO2 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O • Szénsav (H2CO3) • gyenge sav H2CO3 + H2O  H3O+ + HCO3- HCO3- + H2O  H3O+ + CO32-

  9. Szén-szuboxid (C3O2) • Kellemetlen szagú gáz (op. -112.5°C, fp 6.7°C). • -78°C-ig stabilis • Szobahőmérsékleten sárga színű szilárd anyaggá polimerizálódik. • 100°C felett rubinvörös, 400°C fölött ibolyaszínű lesz a szilárd polimer • 500°C fölött szénkiválással bomlik.

  10. Kénnel vörös izzáson szén-diszulfiddá C + 2S = CS2 • Színtelen, illékony, kellemetlen szagú, mérgező folyadék • Fémekkel karbidokká (CaC2, Fe3C) • Vízzel való reakció (izzó szén) C + H2O  CO + H2 (vízgáz reakció) nagyon fontos szintetikus nyersanyag CO + H2O = CO2 + H2 könnyen eltávolítható (vízben elnyeletik) CO + H2 = HCHO CO + 2H2 = CH3OH • Magas hőmérsékleten erős redukálószer. Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO

  11. Szilícium fizikai tulajdonsága • sötét szürke • fémes csillogású • gyémántrácsban kristályosodik • magas op • kemény • félvezető, szennyezések hatására vezetőképessége megnő • csak egy módosulata van • fémek olvadékában oldódik

  12. Kémiai tulajdonsága • EN 1,8 - kovalens kötést alkot Hidrogénnel alkotott vegyületek • SiH4 szilán • kötésenergia fele a C-C kötésnek • Si2H6 diszilán ………….Si6H14 hexaszilán • szilán és diszilán gáz, a többi folyékony halmazállapotú • szilán öngyulladásra képes SiH4 + 2O2 = SiO2 + H2O • könnyen hidrolizálnak SiH4 + 2H2O = SiO2 +4H2

  13. Halogénekkel alkotott vegyületek • közönséges hőmérsékleten indifferens, csak a fluorral reagál Si + 2F2 = SiF4 • magasabb hőmérsékleten a többi halogénnel is reagál SiX4 összetételű • könnyen hidrolizálnak SiCl4 + 2H2O = SiO2 + 4HCl • üvegmaratás SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O SiF4 + 2HF = H2[SiF6]

  14. Oxigénnel képzett vegyülete 600 oC felett oxigénben meggyújtható Si + O2 = SiO2 Nitrogénnel nitriddé Si3N4 1400 oC felett Szénnel karbiddá SiC 2000 oC felett Fémekkel szilicidet alkot 2Mg + Si = Mg2Si Mg2Si + 4HCl = SiH4 + MgCl2 Vízzel nem reagál Savakban nem oldódik Lúgokban könnyen oldódik Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2

  15. Kovasavak • Metakovasav (H2SiO3) kocsonyás, színtelen vegyület Na2SiO3 + CO2 + H2O = H2SiO3 + Na2CO3 Sói szilikátok • Ortokovasav (H4SiO4) • Szilikonok Sziloxán-láncú (Si-O-Si) szerves vegyületek, melyekban a szilicíumhoz szerves csoportok kapcsolódnak.

  16. Germánium • Fizikai kémiai tulajdonságai a szilíciummal analógok • szürkésfehér • kemény, rideg • félfém • félvezető Kémiai tulajdonságai • vegyületeiben +4 és +2 az oxidációszáma • közönséges hőmérsékleten indifferens • magasabb hőmérsékleten majdnem minden elemmel reagál • oxidáló savakban oldódik • sósavban, lúgokban nem

  17. Előfordulás Gyémánt grafit (ásványi szenek) kvarc SiO2 Ónkő SnO2 galenit PbS cerusszit PbCO3

  18. Előállítás Szilícium SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl nagy tisztaságú Germánium GeCl4 + 2H2 = Ge + 4HCl GeO2 + C = Ge + CO2 Ólom (PbS pörkölése) PbS + 3/2O2 = PbO + SO2 PbS + 2O2 = PbSO4 2PbO + PbS = 3Pb + SO2 PbS + PbSO4 = 2Pb + 2SO2

  19. Felhasználás • Szén • radiokarbon kormeghatározás • NMR spektroszkópia • olvasztótégely • Szilícium • félvezető • jó ötvöző • Ón • bronz (ón - réz) • sztaniol papír • Ólom • PbO2 - akkumulátorok • Pb3O4 vörös festék • benzin adalék, kopásgátló Pb(CH2-CH3)4

More Related