1 Соединения с S CS 2 – сероуглерод, T кип = 44 о С, легко возгорается, растворитель P 4, S 8, I 2, смол, масел и т. п. Получение: C + 2S = CS 2 ( пары серы и раскаленный уголь) CS 2 + K 2 S = K 2 CS 3 тиокарбонат K 2 CS 3 + 2HCl = 2KCl + H 2 CS 3 тиоугольная к-та K a1 = , K a2 = H 2 CS 3 = H 2 S + CS 2 (медленно при Т)

2 Соединения с N HCN – циановодород, t кип. = 26 о С, ядовит, растворим в воде Таутомерия: H-CN H-N=C (равновесие в воде сдвинуто сильно влево) CH 3 -CN нитрилы (слабый яд, слабый запах, t кип. = 60 о С) CH 3 -N=C изонитрилы (сильный яд, сильный запах, t кип. = 80 о С) 99,5%0,5%

3 Соединения с N ПОЛУЧЕНИЕ: CaC 2 + N 2 = Ca(CN 2 ) + C 1100 o C цианамид кальция (производное цианамида NH 2 -CN ) Ca(CN 2 ) + C + Na 2 CO 3 = 2NaCN + CaCO 3 Синильная кислота HCN слабая, pKa = 9. Соли цианиды гидролизуются: KCN + H 2 O = HCN + KOH

4 Соединения с N CN - образует многочисленные комплексы: K 4 [Fe(CN) 6 ] – желтая кровяная соль K 3 [Fe(CN) 6 ] – красная кровяная соль Восстановительные свойства: 2Cu CN - = (CN) 2 + 2[Cu(CN) 4 ] 3- (CN) 2 + 2KOH = KCN + KCNO +H 2 O

5 Соединения с N и S HSCN – родановодородная (тиоциановая) кислота, сильная (К а = 0,5) Таутомерия: H-S-CN H-N=C=S KCN тв. + S = KSCN роданид, не гидролизуется Качественная реакция на Fe 3+ : Fe SCN - = Fe(SCN) 3 красный

6 ДОНОРНЫЕ СВОЙСТВА: Pt 2+, Ag + - донорный атом S (тиоцианаты) M :SCN - Cr 3+, Co 2+ - донорный атом N (изотиоцианаты) M :NCS - «Фараонова змея» 2Hg(SCN) 2 + 5O 2 = 2HgO + 2SO 2 + 2CO 2 + 2N 2 Соединения с N и S

ПОЛУПРОВОДНИК, МАТЕРИАЛ 20 ВЕКА SiO 2 +2C = 2CO + Si (1900 o C) Si + 2Cl 2 = SiCl 4 (при Т) SiCl 4 г + 2H 2 г = Si тв. + 4HCl г 7 Кремний Получение монокристаллического Si Метод Чохральского %

8 Кремний Реакции с простыми веществами Si + O 2 = SiO 2 (при Т) Si + 2Cl 2 = SiCl 4 (при Т) Si + C = SiC (2000 o C) карбид кремния 2Si + N 2 = 2SiN (+ Si 3 N 4 ) (2000 o C) Аморфный кремний более реакционно способен, чем кристаллический

9 Кремний … еще реакции кремния: 3Si + 4HNO HF = 3H 2 [SiF 6 ] + 4NO + 8H 2 O Si + 2KOH +H 2 O = K 2 SiO 3 + 2H 2 T Si + Mg = Mg 2 Si (+Mg x Si y ) - силициды

10 Cиланы Mg 2 Si + 4HCl раза. = 2MgCl 2 + SiH 4 (и другие силаны) Si n H 2n+2 – известны до n = 8 (только предельные) Менее устойчивы, чем алканы (n > 60) Загораются на воздухе Si 2 H 6 + 3,5O 2 = 2SiO 2 + 3H 2 O Разлагаются водой SiH 4 + 3H 2 O = SiO 2. H 2 O + 4H 2

11 Галогениды кремния SiX 4 (X = F, Cl, Br, I) (галогенангидриды) SiX 4 + 3H 2 O = SiO 2. H 2 O + 4HX (X = Cl, Br, I) 2SiF 4 + 3H 2 O = SiO 2. H 2 O + H 2 [SiF 6 ] + 2HF Кремнефтороводородная кислота – сильная K 2 [SiF 6 ]

12 Связи Si-O-Si SiO 2 Аметист, агат, сердолик оникс, яшма E = O, NH Cиликоновые полимеры

13

14 Силикаты (тысячи минералов) Si 2 O 7 6- дисиликат Sc 2 Si 2 O 7 Thortveitit (SiO 3 ) n 2n- цепи CaSiO 3 Wollastonit

15 Силикаты Si 6 O циклы Al 2 Be 3 (Si 6 O 18 ) Beryll (Si 4 O 11 ) n 6n- ленты Ca 2 Mg 5 (Si 4 O 11 ) 2 (OH,F) 2 Tremolit (Si 2 O 5 ) n 2n- слои Mg 3 (Si 4 O 10 )(OH) 2 Talk

16 Алюмосиликаты [AlSiO 4 ], [AlSi 4 O 10 ], [Al 2 Si 3 O 10 ] 2 Al или замещает Si (тетраэдр) или имеет октаэдр. окружение Усеченный октаэдр Цеолит А [Na 96 (H 2 O) 216 ][Al 96 Si 96 O 384 ] Диаметр входного окна 4Å

17 Алюмосиликаты Цеолит Х [Na 58 (H 2 O) 240 ][Al 58 Si 134 O 384 ] Диаметр входного окна 8Å ПРИМЕНЕНИЕ 1)Ионный обмен 2)Разделение молекул 3)Катализ 4)Ship in the Bottle

18 SiO 2 SiO 2 : 1)Н/р в воде, минеральных кислотах, растворах щелочей 2)SiO 2 + 6HF = H 2 [SiF 6 ] + 2H 2 O 3)SiO 2 + 2NaOH тв. = Na 2 SiO 3 + H 2 O (сплавление) КРЕМНИЕВЫЕ К-ТЫ : мета H 2 SiO 3, орто H 4 SiO 4 Слабее угольной pK a1 = 10, pK a2 = 13

19 Кремневые кислоты Получение: действие минеральных к-т на р-ры силикатов; гидролиз галогенидов. Na 2 SiO 3 + HCl xSiO 2. yH 2 O + NaCl (гель) Высушивание – силикагель (адсорбент) Соли: растворимые в воде - K 2 SiO 3, Na 2 SiO 3 (жидкое стекло, клей). нерастворимые в воде – ПРИРОДНЫЕ СИЛИКАТЫ. Гидролиз: SiO H 2 O = HSiO OH - -H 2 O дисиликат Si 2 O 5 2-

20 Ge, Sn, Pb Увеличение металлических свойств в ряду Ge-Sn-Pb Простые вещества: 1) Ge – структура алмаза, по свойствам похож на Si, полупроводник 2) Sn -,,. Переход --- ускоряется при низкой Т («оловянная чума» 13.2 C) 3) Pb – металл, кристалл. решетка кубическая гранецентрированная

21 Ge, Sn, Pb С кислотами не окислителями: Ge нет реакции. Sn + 2HCl = SnCl 2 + H 2 (Pb в HCl конц ) C кислотами окислителями: Э + HNO 3 раза. = Э(NO 3 ) 2 + NO + H 2 O ( Э = Sn, Pb ) Э + 4HNO 3 конц. = H 2 ЭO 3 +4NO 2 + H 2 O Э = Ge, Sn ( xSnO 2 yH 2 O -оловянная кислота, x>y) Э + 4H 2 SO 4 конц. = Э(SO 4 ) 2 + 2SO 2 + 4H 2 O Э = Ge, Sn

22 Ge, Sn, Pb Pb + 3H 2 SO 4 конц. = Pb(HSO 4 ) 2 + SO 2 + 2H 2 O С щелочами: Ge – нет реакции, Sn + KOH + 2H 2 O = K[Sn(OH) 3 ] + H 2 в избытке щелочи K 4 [Sn(OH) 6 ] (Pb слабее)

23 Соединения Ge, Sn, Pb с H Mg 2 Ge +4HCl = 2MgCl 2 + GeH 4 – герман Германоводороды Ge n H 2n+2 (n< 10) SnCl 4 + Li[AlH 4 ] = SnH 4 + LiCl + AlCl 3 PbH 4 – плумбан, крайне неустойчив, получают небольшие к-ва при действии HCl на сплав Pb и Mg. Тетраэтилсвинец Pb(C 2 H 5 ) 4 – устойчив. Устойчивость ЭН 4 уменьшается в ряду C, Si, Ge, Sn, Pb ЭН 4 = Э + 2Н 2 (при нагревании)

24 ЭО 2 (Э = Ge, Sn, Pb) Цвет Раств. в воде Свойства GeO 2 Белый Слабо рН

25 Кислоты Э 4+ (Э = Ge, Sn) xЭО 2. yH 2 O – неопределенный состав. и - формы xЭО 2. yH 2 O (x

26 Оловянные кислоты xSnО 2. yH 2 O : y x, растворима в к-тах и щелочах Sn(OH) 4 + 2H 2 SO 4 раза. = Sn(SO 4 ) 2 + 4H 2 O Sn(OH) 4 + 2KOH р-р = K 2 [Sn(OH) 6 ] Старение оловянных кислот: ---> -потеря воды - : y < x, НЕ растворима в к-тах и щелочах