水中花园硅酸盐可溶性学习资料.ppt

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1、水中花园硅酸盐可溶性碳族元素概述元素碳硅锗锡铅元素符号CSiGeSnPb价电子构型2s22p23s23p24s24p25s25p26s26p2氧化态+4,+2,(-4)+4+4,(+2)+4，+2(+4),+2最大配位数46666非金属准金属金属碳族元素成键情况：1.本族元素倾向于形成共价化合物。2.C半径小、电负性大、无d轨道，表现较大差异。C成键能力强，形成C－C、C＝C、C≡C、C－O等键，其中碳元素形成的有机化合物构成有机界。3、Si也可自相成键，硅化合物种类远少于碳；但Si为亲氧元素,Si－O－Si链构成矿物界。4、Ge、Sn、Pb随周期数↑，+4态

2、稳定性↓;+2态稳定性↑——惰性电子对效应。第14章碳族元素碳族元素概述14.1碳单质及化合物14.2硅单质及化合物14.3锗、锡、铅14.1碳单质及化合物14-1-1碳单质金刚石：原子晶体,硬度最大,熔点最高(3823K)。石墨：层状晶体，质软润滑，熔点3773K.。碳原子簇：Cn(n<200)C60(足球烯或富勒烯)研究最多.无定形碳：木炭、焦炭、炭黑（活性炭）碳单质的化学性质1.与非金属反应2.与金属反应3.与酸反应14-1-2氧化物1.一氧化碳(CO)结构：CO与N2是等电子体,结构相似。:CO::CO:1+1+1配键制备：[Ni(CO)4;Co

3、2(CO)8]CO的化学性质①配位性定量吸收COCO剧毒气体②还原性可用于检测微量CO的存在。2.二氧化碳(CO2)：OCO：经典的路易斯结构式：O=C=O碳-氧键长116pm,介于双键和三键之间。C：sp杂化干冰非极性分子,易液化.(1)常温不活泼，高温下能与碳或活泼金属Mg、Na等反应(2)与碱反应CO2溶于水，水溶液呈弱酸性，部分转化为H2CO3可与碱或碱性氧化物作用生成盐，用NH3.H2O吸收CO2可制NH4HCO3(小氮肥)。(3)CO2无毒，但含量过高，会使人窒息。二氧化碳的性质3.碳酸和碳酸盐CO2溶于水中，298K时溶解度为1.45g/L(0.

4、033mol/L);其中有1-4％转变为H2CO3，大部分以CO2·xH2O存在。H2CO3＝H++HCO3-Ka1＝4.2×10-7HCO3-＝H++CO32-Ka2＝5.6×10-11(1)碳酸C：sp2杂化HCO3-CO32-(2)HCO3-和CO32-的结构3446a.溶解性CaCO3不溶：Ca2+与CO32-阴离子电荷高、r小，晶格能较大；Ca(HCO3)2易溶：Ca2+与HCO3-阴离子电荷低、r大，晶格能较小；(3)碳酸盐的性质正盐：除铵、Tl+和碱金属(Li+除外)的盐易溶,其余都不溶酸式盐：均溶于水.解释：CaCO3不溶；CaHCO3易溶

5、向Ca(OH)2溶液(澄清的石灰水溶液)通入CO2，先析出沉淀；继续通CO2则沉淀有溶解。可见：离子键的强弱起主要因素。---易溶的(NH4)2CO3、K2CO3、Na2CO3等，其酸式盐NH4HCO3、NaHCO3、KHCO3溶解度却较小。由于酸式盐晶体中，存在氢键。溶解时更困难，溶解度小。如：向(NH4)2CO3的浓溶液通入CO2至饱和会析出NH4HCO3晶体：2NH4++CO32-+CO2+H2O＝2NH4HCO3b.水解性易水解,水解后溶液呈碱性：CO32-+H2O＝HCO3-+OH-HCO3-+H2O＝H2CO3+OH-Kb1＝1.78×10-4Kb

6、2＝2.4×10-8c.碳酸及其盐的热稳定性①H2CO3

7、合，不能形成pπ－pπ键(半径较大）,不能形成多重键。14.2硅单质及化合物硅的成键特性:2.1.1物理性质单质硅性质：介于金属和非金属元素之间。具有金属光泽,掺杂后能导电,是制半导体的材料。化学性质主要表现为非金属。因此:硅常称为准金属(类金属、半金属)。自然界无单质硅。单质硅：无定形硅和晶形硅；晶形硅具有金刚石结构2.1单质硅2.1.2化学性质常温下可与F2反应，生成SiF4。高温下能与其它卤素和一些非金属单质如O2、N2、C等反应.(1)与非金属作用(具有金刚石结构,俗称金刚砂)(陶磁材料)3Si+4HNO3+18HF＝3H2SiF6+4NO↑+8H2（

8、注：在HNO3、CrO3、KMnO4、