Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты  
 

Графит Алмаз



Кристаллическая решетка графита состоит из плоских слоев атомов углерода, которые в sp2 - гибридном состоянии связаны между собой в правильные смыкающиеся шестиугольники. Соседние слои атомов углерода в графите связаны между собой слабым межмолекулярным взаимодействием. Слои легко отделяются один от другого, поэтому при проведении графитом по бумаге или дереву остается след (черта).

Атомы углерода в алмазе находятся в состоянии sp3 - гибридизации и связаны между собой в трехмерную тетраэдрическую сетку. Из всех твердых веществ алмаз имеет максимальное число атомов в единице объема, что объясняет его твердость

Графит и алмаз химически очень инертны: не взаимодействуют с HNO3 и царской водкой, устойчивы в щелочах, с кислородом, серой, галогенами и металлами взаимодействуют только при высоких температурах. Аморфный углерод более активен: он окисляется азотной кислотой и концентрированной серной:

С + 4HNO3 = CO2 + 4NO2 + 2H2O C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O

Углерод широко используется в хозяйственной деятельности человека. В виде кокса он применяется в металлургии для восстановления металлов.

FeO + C = CO + Fe,

т.е. является восстановителем.

Кремний - второй по распространенности (после кислорода) элемент. Он входит в состав около 3000 минералов, из которых состоят горные породы и земная кора.

Кремний химически инертен. При комнатной температуре он взаимодействует только со фтором, а реакции с хлором и кислородом протекают с заметной скоростью при 400оС и 600оС. С кислотами и царской водкой кремний не взаимодействует, и только смесь азотной и фтороводородной кислот переводит кремний в раствор в виде комплексного соединения:

3Si + 4HNO3 + 18НF = 3H2SiF6 + 4NO + 8H2O

Кремний взаимодействует с расплавами и растворами щелочей, при этом он, в отличие от других неметаллов, не диспропорционирует, а только окисляется:

Si + 4KOH = K4SiO4 + 2H2­

Кремний взаимодействует при высоких температурах со многими металлами, образуя силициды. В силицидах щелочных и щелочноземельных металлов химическая связь имеет ионно-ковалентный характер, состав соединений постоянный, соответствующий степени окисления кремния (-4): Na4Si, Mg2Si и т.д. Таким образом, кремний проявляет окислительные свойства.

Кремний не реагирует с водородом, но его соединения с водородом силаны существуют: SiH4 (моносилан). С галогенами кремний образует тетрагалогениды: газообразный SiF4, жидкие SiCl4 и SiBr4 и твердый SiI4. С серой кремний образует дисульфид кремния SiS2. С углеродом кремний образует карбид кремния.


2.4. Характерные химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных.

Оксидами называются сложные вещества, которые состоят из кислорода (в степени окисления -2) и другого элемента.

Основные – это оксиды, которым соответствуют основания. К2О – КОН; ВаО – Ва(ОН)2; La2O3 – La(OH)3.

Кислотные – это оксиды, которым соответствуют кислоты. SO3 –H2SO4; CO2 – H2CO3; SO2 – H2SO3 и т.д.

Амфотерные – это оксиды, которым соответствуют амфотерные основания. ZnO – Zn(OH)2; Al2O3 – Al(OH)3.

Из основных, кислотных и амфотерных оксидов можно получать соли, поэтому их называют солеобразующими, но имеется небольшая группа оксидов, которые солей не образуют. У них нет соответствующих кислот и оснований, поэтому они называются несолеобразующими (безразличными). К ним относятся СО, N2O, NO, SiO.

Неметаллы образуют кислотные и несолеобразующие оксиды, а металлы, в зависимости от степени их окисления, могут образовывать и основные, и амфотерные, и кислотные оксиды.

Если степень окисления металла +1 и +2, то оксиды обладают основными свойствами, за исключением ZnO, BeO, SnO, PbO. Слабыми амфотерными свойствами обладают Ag2O и Cu2O.

Если степень окисления металла +3 и +4, то оксиды обладают амфотерными свойствами, за исключением La2O3, Bi2O3, Tl2O3, которые обладают основными свойствами. При степени окисления металла больше +4 оксиды являются кислотными.

Химические свойства оксидов определяются их взаимодействием с водой, кислотами и основаниями.

1. Основные оксиды наиболее активных металлов (щелочных и щелочно-земельных) взаимодействуют с водой с образованием сильных оснований – щелочей.

Основные оксиды менее активных металлов с водой при обычных условиях не взаимодействуют.

Все основные оксиды взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды.

С основаниями основные оксиды не взаимодействуют.

2. Многие кислотные оксиды взаимодействуют с водой с образованием кислот:

Некоторые кислотные оксиды при обычных условиях с водой не взаимодействуют.

Все кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды.

С кислотами кислотные оксиды не взаимодействуют.

3. Основные и кислотные оксиды взаимодействуют между собой с образованием соли.

4. Амфотерные оксиды обладают и основными и кислотными свойствами, поэтому реагируют и с кислотами, и с основаниями. В этих реакциях образуются соль и вода. Амфотерный оксид Al2O3 реагирует с кислотой:

Он же взаимодействует с основаниями. При взаимодействии с расплавленными щелочами образуется алюминат натрия, а в водном растворе щелочи – комплексная соль (тетрагидроксоалюминат(III) натрия).

5. Амфотерные оксиды взаимодействуют с кислотными и основными оксидами, а также между собой. Обычно эти реакции идут при нагревании с образованием солей.





Дата публикования: 2015-10-09; Прочитано: 565 | Нарушение авторского права страницы



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2020 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.003 с)...