-
Углерод. Соединения углерода
-
Кремний. Соединения кремния
-
Кремниевые кислоты. Силикаты
-
Германий. Соединения германия
-
Олово. Соединения олова
-
Свинец. Соединения свинца
Общая характеристика элементов IVA группы
Углерод C, кремний Si, германий Ge, олово Sn, свинец Pb.
Для элементов IVA группы характерны степени окисления (+II) и (+IV), реже реализуется степень окисления (-IV). Устойчивость состояния окисления (+IV) снижается с ростом порядкового номера элемента (от C к Pb), для свинца более устойчива степень окисления (+II).
Свойства элементов IVA группы. Металлический характер простых веществ увеличивается от углерода к свинцу.
По физическим свойствам простые вещества углерода – алмаз и графит – неметаллы (у графита обнаруживаются некоторые признаки металлов); кремний и германий проявляют промежуточные свойства, являясь полупроводниками; олово и свинец – типичные металлы.
По химическим свойствам C и Si – неметаллы; в ряду Ge, Si, Pb увеличивается химическая активность их как металлов, причем у Ge преобладают еще неметаллические свойства, а у Pb – металлические.
Гидроксиды углерода и кремния в степени окисления (+IV) отвечают кислотам, а гидроксиды германия (+IV), олова (+IV) и свинца (+IV) – амфотерные соединения, кислотные свойства которых выражены сильнее, чем у гидроксидов соответствующих элементов IIIA группы. Гидроксиды элементов в степени окисления (+II) известны только для германия, олова и свинца; они более основны, чем гидроксиды соответствующих элементов в степени окисления (+IV), но в целом все же амфотерны.
Устойчивость водородных соединений элементов IVA группы понижается от углерода к свинцу. Поскольку атомы углерода могут практически неограниченно соединяться друг с другом в цепи и циклы, может быть получено также практически неограниченное число углеводородов. Для атомов кремния соединение в цепи и циклы выражено уже достаточно слабо, а для атомов германия, олова, и свинца это явление не характерно.
|
Углерод C |
Кремний Si |
Германий Ge |
Олово Sn |
Свинец Pb |
|
|
Порядковый номер элемента |
6 |
14 |
32 |
50 |
82 |
|
Относительная атомная масса |
12,011 |
28,086 |
72,612 |
118,711 |
207,21 |
|
Содержание в земной коре, % |
8,7e-2 |
25,8 |
5,6e-4 |
3,5e-3 |
1,8e-3 |
|
Температура плавления, *С |
3850 |
1423 |
959 |
232 |
327 |
|
Плотность, г./см3 |
3,51 (алмаз); 2,22 (графит) |
2,33 |
5,35 |
7,28 |
11,34 |
|
Степень окисления |
+IV, +II, -IV |
+IV, (+II), (-IV) |
+IV, (+II) |
+IV, +II |
+IV, +II |
|
Гидроксиды элементов (IV) |
H2CO3 |
H4SiO4, SiO2*nH2O |
GeO2*nH2O |
SnO2*nH2O |
PbO2*nH2O |
|
Гидроксиды элементов (II) |
– |
– |
Ge(OH)2 |
Sn(OH)2 |
Pb(OH)2 |
|
Название аниона |
Карбонат |
Силикат |
Германат |
Станнат |
Плюмбат |