化工四大化学(专业)碳族元素(课堂讲义)医学PPT课件.ppt

第十二章氮族、碳族和硼族元素 12. 2 碳族元素 0 ⅢAⅣA ⅤAⅥAⅦA He 氦 2 B 硼 C 碳 N 氮 O 氧 F *** Ne 氖 3 Al 铝 Si 硅 P 磷 S 硫 Cl *** Ar 氩 4 Ga 镓 Ge 锗 As *** Se 硒 Br 溴 Kr 氪 5 In 铟 Sn 锡 Sb 锑 Te 碲 I 碘 Xe 氙 6 Tl *** Pb 铅 Bi 铋 Po At 砹 Rn 氡称为碳族元素称为碳族元素 碳族元素概述ⅣA碳(C) 硅(Si) 锗(Ge) 锡(Sn) 铅(Pb) 原子序数 614325082 价层电子构型 2s 22p 23s 23p 24s 24p 25s 25p 26s 26p 2 主要氧化数 0、+2 +4 0、+2 +4 0 、(+2) +4 0、+2 +4 0、+2 +4 原子半径/pm 77117 122 141 175 离子半径 r(M 4+) /pm 1640536978 r(M 2+) /pm --73118 119 I 1 /(kJ · mol -1)1086 786 763 709 716 电负性() ? p含量不多,分布广, 是地球上化合物种类最多的元素之一, 是生物界的主要元素含量不多,分布广, 是地球上化合物种类最多的元素之一, 是生物界的主要元素分布广,在地壳上的含量仅次于氧,主要以硅酸盐矿和石英矿存在分布广,在地壳上的含量仅次于氧,主要以硅酸盐矿和石英矿存在常以硫化物伴生在其它金属硫化物矿中,是暗灰色、重而软的金属,晶态锗是重要的半导体材料常以硫化物伴生在其它金属硫化物矿中,是暗灰色、重而软的金属,晶态锗是重要的半导体材料常温下表面上有一层保护膜, 在空气和水中稳定,可防腐蚀, 马口铁(镀锡铁)是食品罐头材料铅主要以方铅矿(PbS) 形式存在,是很软的重金属,强度不高它能挡住 X射线,可制造铅玻璃、铅围裙等防护用品和防 X射线的屏蔽材料、电缆包皮及铅蓄电池等主要以锡石(SnO 2 ) 存在,为银白色金属、质软、延展性好、无毒、耐腐蚀。同素异形体:灰锡、白锡、脆锡晶体类型:金刚石、金属型灰锡(?-Sn )白锡(?-Sn) 脆锡(?- Sn) 白锡变为粉末状灰锡,此现象叫“锡疫”>13 ℃>161 ℃<-48 ℃ⅣA碳(C) 硅(Si) 锗(Ge) 锡(Sn) 铅(Pb) 原子序数 614325082 价层电子构型 2s 22p 23s 23p 24s 24p 25s 25p 26s 26p 2 主要氧化数 0、+2 +4 0、+2 +4 0 、(+2) +4 0、+2 +4 0、+2 +4 原子半径/pm 77117 122 141 175 离子半径 r(M 4+) /pm 1640536978 r(M 2+) /pm --73118 119 I 1 /(kJ · mol -1)1086 786 763 709 716 电负性() ? p主要化合物+4 +2 、+4 +2 的氧化数(+4) 高氧化数化合物稳定性减小低氧化数化合物稳定性增大即惰性电子对效应明显惰性电子对效应明显ⅣA碳(C) 硅(Si) 锗(Ge) 锡(Sn) 铅(Pb) 原子序数 614325082 价层电子构型 2s 22p 23s 23p 24s 24p 25s 25p 26s 26p 2 主要氧化数 0、+2 +4 0、+2 +4 0 、(+2) +4 0、+2 +4 0、+2 +4 原子半径/pm 77117 122 141 175 离子半径 r(M 4+) /pm 1640536978 r(M 2+) /pm --73118 119 I 1 /(kJ · mol -1)1086 786 763 709 716 电负性() ? p非金属性减弱,金属性增强典型非金属准金属典型金属碳的同素异形体金刚石石墨富勒烯碳原子簇(如 C 60) 碳及其重要化合物熔点高、硬度大室温下惰性俗称钻石,可作装饰品薄膜可制作手术刀、集成电路、散热芯片及各种敏感器件金刚石碳的同素异形体原子晶体原子晶体工业上用作钻头、***、精密轴承等 C( 石墨) ——————————→ C( 金刚石) Cr 、 Ni、 Fe 、 Mn 合金 6× 10 3 MPa , 1600~1800K 人工合成金刚石: 层状结构层状结构层状结构有金属光泽质软、能导电通常情况下,石墨比金刚石稳定可作电极、坩埚