22碳族元素

22 碳族元素一、碳族元素性质的递变规律元素 性质碳(C)硅(Si)锗(Ge)锡(Sn)铅（Pb）主要化合价+2、+4+4（只有+4）+2、+4+2、+4+2、+4单质色、态无色或黑色固体灰黑色固体灰白色固体银白色固体蓝白色固体氢化物 RH4 的稳定性逐渐减弱主要氧化物CO、CO2SiO2GeO、GeO2SnO、SnO2Pb、PbO2最 高价 氧化 物的 水化物化学式H2CO3H2SiO3 4SiO4Ge(OH)4Sn(OH)4Pb(OH)4酸碱性酸性递减碱性递增（多数有两性）金属性、非金属性非金属性递减、金属性递增① 最外层电子数均为 4 个，易形成共价化合物。② 其中（C、Si、Ge、 Sn）的+4 价（稳定），而（Pb）的+2 是稳定的。（Si）只有+4 价。二、碳1、碳的同素异形体有金刚石（原子晶体）、石墨（过渡型晶体）、C60（分子晶体）、无定形炭（如木炭、活性炭等）。不同的同素异形体，具有不同的物理性质。同素异形体的比较同 素 异形体金刚石石墨C60晶 体 结构正四面体，空间网状的原子晶体平面层状正六边形结构，层间以范德华力相结合笼状结构，型似足球，分子间以范德华力结合成分子晶体主 要 性质熔 点 和 沸 点 较 高 ， 硬 度大，难溶于溶剂，不能导电熔 点 很 高 ， 质 软 有 滑 腻感，是点的良导体易与金属掺杂形成超导体主 要 用途钻具、装饰品润滑剂、电极、铅笔芯、耐火材料高温润滑剂、耐热防火材料2、碳的化学性质 碳在常温下性质比较稳定，很难被氧化，但在点燃或加热的条件下也能跟其它物质发生化学反应，在低于 7100C 下，碳一般生成 CO2，高于 10000C，一般生成 CO。① 还原性 C + 2CuO 2 Cu + CO2↑ 3C + 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑ C + CO22COC + H2O(g) CO + H2 C + 4HNO3（浓）CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O② 可燃性 C+O2==CO2 2C+O2===2CO注意：当碳与氧气的质量比大于 3∶8 而小于 3∶4 时，既有一氧化碳生成又有二氧化碳生成。三、一氧化碳和二氧化碳的比较 CO CO2 氧化物类型 不成盐氧化物 酸性氧化物物理性质无色、无味、有毒气体，比空气轻、难溶于水无色、无味气体，比空气重，常温下 1 体积 H2O 溶解 1 体积 CO2化学类型 酸碱性不反应与 盐 [Ca(ClO)2 、 Na2SiO3 、 NaAlO2 、 C6H5ONa]可燃性 2CO + O2 2CO2 不能燃烧，一般情况下不助燃氧 化 还 原性有还原性 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2CO + H2O(g) CO2 + H2无还原性，有弱氧化性 CO2 + C 2COCO2 + 2...