Главную подгруппу четвертой группы периодической системы образуют пять элементов — углерод, кремний, германий, олово и свинец.
При переходе от углерода к свинцу размеры атомов возрастают. Поэтому следует ожидать, что способность к присоединению электронов, а следовательно, и неметаллические свойства будут при этом ослабевать, легкость же отдачи электронов — возрастать. Действительно, уже у германия проявляются металлические свойства, а у олова и свинца они преобладают над неметаллическими. Таким образом, только первые два члена описываемой группы являются неметаллами, германий причисляют и к металлам, и к неметаллам, олово и свинец — металлы.
Для элементов рассматриваемой группы характерны степени окисленности +2 и +4. Соединения углерода и кремния, в которых степень окисленности этих элементов равна +2, немногочисленны и сравнительно мало стойки.
Таблица 28. Некоторые свойства углерода и его аналогов
| Углерод * | Кремний | Германий | Олово | Свинец | |
|---|---|---|---|---|---|
| Строение внешнего электронного слоя атома | 2s22p2 | 3s23p2 | 4s24p2 | 5s25p2 | 6s26p2 |
| Энергия ионизации атома Э → Э+, эВ | 11,26 | 8,15 | 7,90 | 7,34 | 7,42 |
| Относительная электроотрицательность | 2,5 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,9 |
| Радиус атома, нм | 0,077 | 0,134 | 0,139 | 0,155 | 0,175 |
| Стандартная энтальпия атомизации при 25 °C, кДж на 1 моль атомов | 715,0 | 451,9 | 379,1 | 302,1 | 195,0 |
| Температура плавления, °C | 3750 ** | 1420 3* | 936 | 231,9 | 327,4 |
| Температура кипения, °C | … | 3300 | 2850 | 2620 | 1745 |
| Плотность, г/см3 | Алмаз 3,52 Графит 2,26 | 2,33 3* | 5,32 | Белое 7,29 Серое 5,85 | 11,34 |
* В стандартном состоянии углерод находится в виде графита.
** При давлении 12 МПа.
3* Кристаллический кремний.
Некоторые свойства элементов главной подгруппы четвертой группы и образуемых ими простых веществ охарактеризованы в табл. 28.
Contents
- 152. Углерод в природе
- 153. Аллотропия углерода
- 154. Химические свойства углерода. Карбиды
- 155. Диоксид углерода. Угольная кислота
- 156. Оксид углерода (II)
- 157. Соединения углерода с серой и азотом
- 158. Топливо и его виды
- 159. Газообразное топливо
- 160. Общая характеристика органических соединений
- 161. Отличительные особенности органических соединений
- 162. Теория химического строения органических соединений
- 163. Классификация органических соединений
- 164. Предельные (насыщенные) углеводороды
- 165. Непредельные (ненасыщенные) углеводороды
- 166. Предельные циклические углеводороды
- 167. Ароматические углеводороды
- 168. Галогенпроизводные углеводородов
- 169. Спирты и фенолы
- 170. Простые эфиры
- 171. Альдегиды и кетоны
- 172. Карбоновые кислоты
- 173. Сложные эфиры карбоновых кислот. Жиры
- 174. Углеводы
- 175. Амины
- 176. Аминокислоты и белки
- 177. Природные и синтетические высокомолекулярные соединения (полимеры)
- 178. Кремний в природе. Получение и свойства кремния
- 179. Соединения кремния с водородом и галогенами
- 180. Диоксид кремния
- 181. Кремниевые кислоты и их соли
- 182. Стекло
- 183. Керамика
- 184. Цемент
- 185. Кремнийорганические соединения
- 186. Германий
- 187. Олово
- 188. Свинец
- 189. Свинцовый аккумулятор