Углерод и 4 группа

Содержание

Слайд 2

Немного о планах Нам нужно пройти: Группу углерода ( 2 недели)

Немного о планах

Нам нужно пройти:
Группу углерода ( 2 недели)
Группу 3 (1.5

недели)
Группу щелочно-земельных металлов (1.5)
Группу щелочных металлов (2 недели)
Введение в органику (2 недели)
На это у нас 9 недель, поэтому большие КР сменятся небольшими тестиками, ну или не тестиками.
За то на каждую тему и у всех будет возможность получить оценки.
Слайд 3

Немного о планах на 4ю группу Сегодня посмотрим химию углерода –

Немного о планах на 4ю группу

Сегодня посмотрим химию углерода – основные

оксиды и вещества.
Завтра кремния и в меньшей степени германия, олова и свинца.
На следующей неделе во вторник – поговорим о метеоритах и первичном веществе вселенной (белые включения) – тут нам потребуются знания о кремнии и углероде. И если успеем поговорим об определении возраста Земли и других космических объектов.
В среду попробуем сделать лабораторную по углероду поэтому берём халаты!
Слайд 4

Немного о планах на 4ю группу Зачем вам всё это? Плюсов

Немного о планах на 4ю группу

Зачем вам всё это?
Плюсов очень много:
Развитие

абстрактного мышления
Увеличение словарного запаса
Ознакомление с современными принципами наук о Земле
Знакомство с разнообразием веществ
Слайд 5

Четвертая группа

Четвертая группа

Слайд 6

Какое распределение электронов характерно для С, а какое для Si? Четвертая группа

Какое распределение электронов характерно для С, а какое для Si?

Четвертая группа

Слайд 7

Четвертая группа

Четвертая группа

Слайд 8

Четвертая группа Какие степени окисления и валентности у веществ: CO2, SiO2, CH4, SiH4 Метан Силан

Четвертая группа

Какие степени окисления и валентности у веществ:
CO2, SiO2, CH4, SiH4

Метан Силан
Слайд 9

Четвертая группа Какие степени окисления и валентности у веществ: CO2, SiO2, CH4, SiH4 Метан Силан

Четвертая группа

Какие степени окисления и валентности у веществ:
CO2, SiO2, CH4, SiH4

Метан Силан
Слайд 10

Четвертая группа

Четвертая группа

Слайд 11

Углерод Углерод встречается в природе в виде графита и алмаза.

Углерод

Углерод встречается в природе в виде графита и алмаза.

Слайд 12

Алмаз и бриллиант КР 57

Алмаз и бриллиант

КР 57

Слайд 13

Алмаз и бриллиант

Алмаз и бриллиант

Слайд 14

Переход графит-алмаз

Переход графит-алмаз

Слайд 15

Углерод Но синтезировать можно и многие другие полимофры а – алмаз;

Углерод

Но синтезировать можно и многие другие полимофры
а – алмаз; b –

графит; c – лонсдейлит; d – графен; e – фуллерен; f – аморфный углерод; g – углеродная нанотрубка
Слайд 16

Углерод «За новаторские эксперименты по исследованию двумерного материала графена» Андрей Гейм, Константин Новосёлов

Углерод

«За новаторские эксперименты по исследованию двумерного материала графена»

Андрей Гейм, Константин Новосёлов

Слайд 17

Углерод Адсорбция – поглощение вещества из газообразной среды или раствора поверхностным

Углерод

Адсорбция – поглощение вещества из газообразной среды или раствора поверхностным слоем

жидкости или твердого тела или процесс концентрирования вещества из объёма фаз на границе их раздела.
Содержит огромное количество пор, и поэтому имеет очень большую удельную поверхность на единицу массы, вследствие чего обладает высокой адсорбционной способностью. В зависимости от технологии изготовления, 1 грамм активированного угля может иметь поверхность от 500 до 1500 м².
Слайд 18

Углерод. Химические свойства Графит – типичный восстановитель. При нагревании С +

Углерод. Химические свойства

Графит – типичный восстановитель.
При нагревании С + О2

= СО2
При недостатке кислорода 2С + О2 = 2СО или СО2 + С = 2СО
При обычной температуре: С + 2F2 = CF4
При нагревании: C + 2Cl2 = CCl4; 4C + S8 = 4CS2
Слайд 19

Углерод. Химические свойства Карборунд – вещество, схожее по твёрдости с алмазом: Si + C = SiC

Углерод. Химические свойства

Карборунд – вещество, схожее по твёрдости с алмазом:
Si +

C = SiC
Слайд 20

Углерод. Химические свойства Углерод не реагирует с кислотами, кроме концентрированных азотной

Углерод. Химические свойства

Углерод не реагирует с кислотами, кроме концентрированных азотной и

серной, которые его окисляют:
C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O
3C + 4HNO3 = 3CO2 + 4NO + 2H2O
Слайд 21

Углерод. Химические свойства Графит часто используют для восстановления малоактивных металлов из

Углерод. Химические свойства

Графит часто используют для восстановления малоактивных металлов из их

оксидов:
CuO + C = Cu + CO
При нагревании с оксидами активных металлов углерод диспропорционирует, образую карбиды:
СaO + 3C = CaC2 + CO
2Al2O3 + 9C = Al4C3 + 6CO
Но активные металлы - более сильные восстановители:
Ca + 2C = CaC2
Слайд 22

Оксид углерода (II) Оксид углерода (II) – ядовитый газ бес цвета

Оксид углерода (II)

Оксид углерода (II) – ядовитый газ бес цвета и

запаха, горит голубоватым пламенем, легче воздуха, плохо растворим в воде.
Несолеобразующий, но может образовать при высоком давлении при пропускании через расплав щёлочи муравьиную кислоту:
СО + КОН = НСООК
Слайд 23

Оксид углерода (II) При обычных температурах СО не вступает в реакции

Оксид углерода (II)

При обычных температурах СО не вступает в реакции с

водой, щелочами, кислотами.
При нагревании:
2СO + O2 = 2CO2
FeO + CO = Fe + CO2
CO + Cl2 = COCl2
Со многими металлами СО образует летучие карбонилы:
Ni + 4CO = Ni(CO)4
Слайд 24

Оксид углерода (II) При обычных температурах СО не вступает в реакции

Оксид углерода (II)

При обычных температурах СО не вступает в реакции с

водой, щелочами, кислотами.
При нагревании:
2СO + O2 = 2CO2
FeO + CO = Fe + CO2
CO + Cl2 = COCl2
Со многими металлами СО образует летучие карбонилы:
Ni + 4CO = Ni(CO)4
Слайд 25

Оксид углерода (IV) Оксид углерода (IV) – CO2 Газ, без цвета

Оксид углерода (IV)

Оксид углерода (IV) – CO2
Газ, без цвета и запаха,

не поддерживающий дыхания и горения, тяжелее воздуха.
Растворим в воде: 88 объёмов на 100.

Газ

Твёрдый

Слайд 26

Оксид углерода (IV) При больших концентрациях оксид углерода (IV) – яд!

Оксид углерода (IV)

При больших концентрациях оксид углерода (IV) – яд!
При концентрациях

около 3% в воздухе – у человека наблюдаются учащенное дыхание.
Более 10% - потеря сознания и даже смерть.
Слайд 27

Оксид углерода (IV) СО2 – ангидрид угольной кислоты Н2СО3. При растворении

Оксид углерода (IV)

СО2 – ангидрид угольной кислоты Н2СО3.
При растворении СО2 в

воде частично образуется угольная кислота:
Равновесие наблюдается, поскольку угольная кислота очень слабая и в свободном виде неизвестна.
Слайд 28

Оксид углерода (IV) Соли угольно кислоты – карбонаты и гидрокарбонаты. Качественная

Оксид углерода (IV)

Соли угольно кислоты – карбонаты и гидрокарбонаты.
Качественная реакция на

соли действие сильных кислот:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
Растворимость карбонатов:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
Избыток СО2:
СaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2
Нагревание:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
Слайд 29

Оксид углерода (IV) Наибольшее значение из карбонатов имеет – сода: Na2CO3*10H2O;

Оксид углерода (IV)

Наибольшее значение из карбонатов имеет – сода:
Na2CO3*10H2O; Na2CO3*7H2O; Na2CO3*H2O.
Cоду

получают методом Сольвэ:
Насыщение концентрированного раствора поваренной соли (точнее, насыщенного раствора NaCl) аммиаком при охлаждении и последующем пропускании через этот раствор СО2 под давлением.
NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3
NH4HCO3 + NaCl = NaHCO3 + NH4Cl
Прокаливают получившуюся питьевую соду
2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O
Выделяют обратно аммиак
2NH4Cl + Ca(OH)2 = 2NH3 + CaCl2 + 2H2O