Изучив материал этой главы, студенты должны:
• Знать особенности строения атомов элементов группы IVA, валентность атомов, получение и свойства простых веществ углерода и кремния и важнейших типов их соединений, биологическое значение элементов группы.
• Уметь охарактеризовать свойства углерода и кремния как химических элементов и как простых веществ, составлять характерные для углерода и кремния химические реакции и производить расчеты по ним.
§ 10.1. ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ АТОМОВ
Четвертая группа таблицы Менделеева интересна прежде всего тем, что в ней находится углерод - важнейший химический элемент живой природы. Число соединений, образуемых углеродом, не сопоставимо с таковым всех соединений, образуемых другими элементами. В биологически важных молекулах, как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных соединениях, атомы углерода служат основой, организующей структуру молекулы. Важную роль играет углерод и в фармации; более 80% лекарственных средств являются органическими веществами.
В IVA группе таблицы Менделеева находятся также кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn) и
свинец (Pb); три последние элемента объединяют в подгруппу германия. Каждый из этих элементов занимает свое существенное место в жизни и деятельности человека.
Кремний - неметалл, элемент множества минералов. Вместе с кислородом, алюминием и другими элементами он образует природные и искусственные строительные материалы - гранит, песок, глину, кирпич, бетон и др. Германий - элемент, предсказанный Менделеевым. Он широко известен как первый из примененных в технике полупроводников. Олово - один из металлов, известных с древности. Позднее особое практическое значение приобрела бронза - сплав олова с медью. Свинец широко применяется в качестве наиболее дешевого тяжелого металла. Из свинцовых кирпичей выкладывают защитные стенки при работе с радиоактивными веществами. Много свинца используется в охоте и рыболовстве. Из сплавов свинца изготавливают плавкие предохранители в электроприборах.