ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАВНОЙ ПОДГРУППЫ IV ГРУППЫ
Углерод и кремний входят в главную подгруппу IV группы периодической системы.
Таблица 4
Свойства элементов главной подгруппы IV группы
&hide_Cookie=yes)
Атомы этих элементов имеют на внешнем электронном слое по четыре электрона (ns2np2). Они могут или присоединять по четыре электрона и образовывать восьмиэлектронную оболочку, или за счет перехода s-электрона на р-подуровень образовывать четыре неспаренных электрона. По этой причине для углерода и кремния характерны степени окисления +4 и -4. Для германия более характерны и более устойчивы соединения со степенью окисления +4, для свинца - со степенью окисления +2, олово занимает промежуточное положение. В подгруппе с ростом порядкового номера уменьшается энергия ионизации атома и увеличивается атомный радиус, т. е. неметаллические свойства ослабевают, а металлические усиливаются (табл. 4). Углерод и кремний - типичные неметаллы, при переходе от германия к свинцу металлические свойства нарастают. Гидриды известны для элементов лишь в степени окисления +4. В ряду C - Si - Ge - Sn - Pb устойчивость их сильно падает. Элементы подгруппы углерода образуют оксиды общей формулы RO2 и RO. Гидраты высших оксидов углерода и кремния обладают кислотными свойствами, причем кислотные свойства сильнее выражены у гидратов германия, а основные - у гидратов свинца.
Углерод и его соединения
Углерод находится в природе как в свободном состоянии, так и в соединениях. Углерод широко распространен в природе. Он является неотъемлемой составной частью живых организмов (на него приходится примерно одна пятая массы челове- ка), он является главным биогенным элементом. В атмосфере углерод содержится в виде углекислого газа. В земной коре он входит в состав природных карбонатов (известняки, доломиты, мрамор, мел). Он встречается в виде горючих ископаемых - антрацит (94-97% С), каменные угли (76-95% С), бурые угли (82-87% С), нефть (82-87% С), горючие природные газы (до 99% СН4) и др. В свободном кристаллическом состоянии встречается в виде нескольких аллотропных модифика- ций: графита, алмаза, карбина, фуллерена.