«Загальні відомості про неметали та їх сполуки»

Вид материалаУрок
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

І. Учні заповнюють таблицю «Хімічні властивості вуглецю і силіцію» спираючись на інформацію, яку надає вчитель, або за теоретичним матеріалом наданим до самостійної роботи

Взаємодія

Карбону

Силіцію

з галогенами

з киснем

з неметалами


з металами


з водою


оксидами металів


з галогеноводнями


з кислотами


з лугами

Роблять порівняльну характеристику хімічної взаємодії кремнію і силіцію.

Хімічні властивості вуглецю

  1. Взаємодія з фтором

Вуглець володіє низькою реакційною здатністю, з галогенів реагує тільки з фтором:

С + 2F2 = CF4.
  1. Взаємодія з киснем

При нагріванні взаємодіє з киснем:

2С + О2 = 2СО,

С + О2 = СО2,

утворюючи оксиди СО і СО2.

Взаємодія з іншими неметалами

Реагує з сіркою:

С + 2S = CS2.

не взаємодіє з нітрогеном і фосфором.

Реагує з воднем у присутності нікелевого каталізатора, утворюючи метан:

C + 2H2 = CH4.
  1. Взаємодія з металами

Здатний взаємодіяти з металами, утворюючи карбіди:

Ca + 2C = CaC2.
  1. Взаємодія з водою

При пропусканні водяної пари через розжарене вугілля утворюється оксид вуглецю (II) і водень:

C + H2O = CO + H2.
  1. Відновні властивості

Вуглець здатний відновлювати багато металів з їх оксидів:

2ZnO + C = 2Zn + CO2.

Концентровані сульфатна і нітратна кислоти при нагріванні окисляють вуглець до оксиду вуглецю (IV):

C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O;

C + 4HNO3 = CO2 + 4NO2 + 2H2O.

Карбіди


З'єднання вуглецю з металами називаються карбіди. Їх склад не підкоряється простим правилам валентності, а хімічний зв'язок змінюється від іонної і ковалентної до чисто металевою.

За типом хімічного зв'язку карбіди діляться на ковалентні, іонні, або солетворні, і металеві.

Іонні карбіди містять іони С4-, наприклад: карбід алюмінію Al3C4, карбід бериліяBe2C, формально вони є продуктами заміщення водню в метані на метал і називаються метанидами. При їх гідролізі утворюється метан.

Деякі карбіди містять іони С22-, наприклад, карбід кальцію CaC2, вони формально є похідними ацетилену і називаються ацетиленідом. До них відносяться карбіди лужних і лужньо-земельних металів, при їх гідролізі утворюється ацетилен.

У структурі карбідів літію Li4C3 і магнію Mg2C3 міститься лінійний іон С34-. При їх гідролізі утворюється суміш метилацетилену і аллена.

До металевих відносяться карбіди d-элементів з делокалізованим металевим зв'язком. Вони хімічно інертні, проявляють металеві властивості, володіють високою твердістю, жароміцністю, високими температурами плавлення.

Ковалентні карбіди – з'єднання вуглецю з неметалами.

Хімічні властивості кремнію

  1. Взаємодія з галогенами

За звичайних умов кремній досить інертний, що пояснюється міцністю його кристалічної решітки, безпосередньо взаємодіє тільки з фтором, при цьому проявляє відновні властивості:

Si + 2F2 = SiF4.

З хлором реагує при нагріванні до 400–600  °С:

Si + 2Cl2 = SiCl4.
  1. Взаємодія з киснем

Подрібнений кремній при нагріванні до 400–600  °С реагує з киснем:

Si + O2 = SiO2.
  1. Взаємодія з іншими неметалами

При дуже високій температурі близько 2000  °С реагує з вуглецем:

Si + C = SiC

і бором:

Si + 3B = B3Si.

При 1000  °С реагує з азотом:

3Si + 2N2 = Si3N4.

З воднем не взаємодіє.
  1. Взаємодія з галогеноводнями

З фтороводнем реагує за звичайних умов:

Si + 4HF = SiF4 + 2H2,

з хлороводнем – при 300  °С, з бромоводнем – при 500  °С.
  1. Взаємодія з металами

Окислювальні властивості для кремнію менш характерні, але вони виявляються в реакціях з металами, при цьому утворює силіциди:

2Ca + Si = Ca2Si.
  1. Взаємодія з кислотами

Кремній стійкий до дії кислот, в кислому середовищі він покривається нерозчинною плівкою оксиду і пасивується. Кремній взаємодіє тільки з сумішшю плавикової і азотної кислот:

3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2[SiF6] + 4NO + 8H2O.
  1. Взаємодія з лугами

Розчиняється в лугах, утворюючи силікат і водень:

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.