р – елементи ІV групи

Вступ

Головну підгрупу четвертої групи періодичної системи утворюють п'ять елементів — карбон, силіцій, германій, станум і плюмбум.

При переході від карбону до плюмбуму розміри атомів зростають. Тому слід чекати, що здатність до приєднання електронів, а отже, і неметалічні властивості при цьому будуть слабішати, легкість же від¬давання електронів зростатиме. Справді, уже в германію виявля¬ються металічні властивості, а в стануму і плюмбуму вони переважають над неметалічними. Отже, тільки перші два члени описуваної групи є неметалами, германій зараховують і до металів, і до неметалів, станум і плюмбум — метали.

Для елементів розглядуваної групи характерні ступені окислення +2 і +4. Сполуки вуглецю і кремнію, в яких ступінь окислення цих елементів дорівнює +2, нечисленні і порівняно малостійкі.

Деякі властивості елементів головної підгрупи четвертої групи і утворених ними простих речовин охарактеризовані в табл.

Деякі властивості карбону та його аналогів

КарбонСиліційГерманійСтанумПлюмбум

Будова зовнішнього електронного шару атома2s2 2р23s2 3р24s2 4 р25s2 5р26s2 6р2

Енергія іонізації атома Е -> Е+, еВ11,268,157,97,347,42

Відносна електронегативність2,51,81,81,81,9

Радіус атома, нм0,0770,1340,1390,1580,175

Стандартна ентальпія атомізації при 25° С, кДж на 1 моль атомів715451,9379,1302,1195

Температура плавлення, °С3750 1420936231,9327,4

Температура кипіння, °С• • • •3300285026201745

Густина, г/см3Алмаз2,33 5,32Біле11,34

3,52 7,29

Графіт Сіре

КАРБОН (CARBONEUM)

Карбон у природі. Карбон у природі перебуває у вільному стані і у вигляді численних сполук. Вільний карбон трапляється у вигляді алмазу і графіту. Алмази утворюють окремі кристали або не¬великого розміру зростки. Маса кристалів звичайно лежить у межах від тисячних до десятих часток грама. Найбільший із знайдених алма¬зів важив 621,2 г. Кристали нерідко мають забарвлення, спричинене до¬мішками. Великі родовища алмазів є в Африці (Заір, ПАР), Бразилії, Індії.

Найбільші родовища графіту утворилися внаслідок дії високих температур і тиску на кам'яне вугілля.

Вугілля, яке також складається з карбону, утворюється штучно. Проте в природі є речовини, що наближаються за своїм складом до ву¬гілля. Такими є різні види викопного вугілля, що утворюють у багатьох місцях земної кулі потужні відклади. Деякі з видів викопного вугілля містять до 99% карбону.