第十四章-碳族課件

1、第十四章 碳族元素Chapter 14The Carbon Family Elements 14-1 碳族元素的通性價層電子組態(tài)為ns2np2;形成共價化合物是本族元素的特征;元素符號CSiGeSnPb價電子層結(jié)構(gòu)2s22p23s23p24s24p25s25p26s26p2主要氧化數(shù)+4,(+2)+4,(+2)+4,+4,+4,原子序數(shù)614325082+2+2+2+4+2C，SiIVIIGe，SnPbIV IIIIIV碳族元素的性質(zhì)第十四章 碳族元素14.1 通性碳的特性由于碳的原子半徑最小，電負性最大，電離能也最高，故共價鍵 CC 鍵能非常大，又沒有d軌道。所以碳與本族其它元素之間的差異較

2、大，其主要表現(xiàn)為：（1）它的配位數(shù)僅限于4（2）碳的成鍵能力最強（3）原子間能形成多重鍵碳原子在化合物中的成鍵特征: sp3, sp2, sp第十四章 碳族元素14.1 通性 Si-Si鍵能為222kJ.mol-1，C-C鍵能為346 kJ.mol-1，決定了硅鏈不能太長，其硅的化合物必然比碳的化合物要少得多。Si-O鍵能為452 kJ.mol-1，比C-O鍵能357.7 kJ.mol-1要高得多，決定了硅的化合物中存在Si-O鍵的占有很大的比例。碳與硅的對比：14-2 碳族元素的單質(zhì)及其化合物一、碳族元素在自然界中的分布碳：石墨、金剛石、煤、石油、天然氣、動植物、 石灰石、CO2等。硅：Si

3、O2；鍺：4Ag2S.GeS2 (硫銀鍺礦)、Cu2S.FeS.GeS2 (鍺石礦)；錫：SnO2 (錫石礦)；鉛：PbS (方鉛礦)碳單質(zhì)的同素異形體雜化晶體性質(zhì)金剛石sp3原子晶體硬度最大熔點很高石墨sp2層狀晶體質(zhì)軟，有金屬光澤，有導電、導熱性C60碳單質(zhì)的同素異形體碳的同素異形體二、碳族元素單質(zhì)第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物（1） 金剛石 結(jié)構(gòu)正四面體典型的原子晶體sp3雜化 空間構(gòu)型第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 性質(zhì) 熔 、沸點高，硬度大，不導電 室溫下對所有化學試劑顯惰性第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物（2）石墨 結(jié)構(gòu)六角平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空間構(gòu)型層狀晶體

4、sp2雜化第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 性質(zhì) 良好的導電性和導熱性 質(zhì)軟，具有潤滑性 化學性質(zhì)較金剛石稍顯活潑第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物20世紀80年代，人們發(fā)現(xiàn)了第三種碳的同素異形體C60 。碳六十的發(fā)現(xiàn)Robert F Curl JrHarold W KrotoRichard E Smalley（3）碳原子簇：Cn，n通常小于200。12個五邊形20個六邊形在 C60 中碳原子為 sp2 雜化，未參加雜化的一個 p 軌道在 C60 球殼外圍和內(nèi)腔形成大鍵。第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 其結(jié)構(gòu)與建筑學家富勒.布基明斯特為1967年為蒙特利爾設(shè)計的世博會建

5、筑物相同，故名叫富勒烯。人們在C60的大量合成方法建立后兩年內(nèi)發(fā)現(xiàn)了它的數(shù)十個反應(yīng)，其中許多與烯烴的金屬有機化學相類似。C60象一些配體那樣在富電子鉑配合物中以兩個碳原子與金屬鍵合。第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物K3C60 性質(zhì) C60分子具有球形的芳香性，可以合成C60Fn，作為超級潤滑劑。 C60籠內(nèi)可以填入金屬原子而形成超原子分子，作為新型催化劑或催化劑載體，具有超導性，摻K的C60，Tc = 18K，Rb3C60 Tc = 29K，它們是三維超導體。 C60晶體有金屬光澤，其微晶體粉末呈黃色，易溶于苯，其苯溶液呈紫紅色。C60分子特別穩(wěn)定，進行化學反應(yīng)時，C60始終是一個整體

6、。第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物冶金工業(yè)中的碳還原反應(yīng)參見書P437，圖14-5第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物Ellingham圖（rGm -T圖）Si + O2 = SiO2Si + 2X2 = SiX4Si + 2OH- + H2O = SiO32- + 2H23Si + 18HF + 4HNO3 = 3H2SiF6 + 4NO + 8H2O Si: 的晶體結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點1683K，灰黑色，有金屬外貌，性硬碎。低溫下，單質(zhì)硅并不活潑，與水、空氣和酸均無作用。但能與強氧化劑和強堿溶液作用。2、硅第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物286K 434K灰錫 白錫

7、脆錫型 型 型 Sn：三種同素異形體。 Ge：灰白色脆性金屬，金剛石型晶體結(jié)構(gòu)。m.p.，1210K，它略比Si活潑，高純Ge也是一種良好的半導體材料。第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物Ge、Sn、Pb Pb：軟、強度不高的金屬，密度很大(11.35g.cm-3)，m.p. 601K，新鮮的Pb表面有金屬光澤，它受空氣中的氧、水、CO2作用，迅速生成一層致密的堿式碳酸鹽保護層。第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物錫、鍺、鉛都是兩性金屬Sn + 2HCl SnCl2 + H2 Sn + OH- + 2H2O Sn(OH)42- + H2Ge + 2KOH + 2H2O2 K2Ge(OH

8、)6 Pb + 2H2O + 2KOH K2Pb(OH)4 + H2 E AGe2+ / Ge+ 0.23Sn2+ / Sn- 0.1375Pb2+ / Pb- 0.1263HCl不反應(yīng)2HCl(濃)+Sn SnCl2+H2Pb +2HCl(稀)=PbCl2(s)+H2Pb +3HCl(濃)=HPbCl3+H2H2SO4Ge+H2SO4(濃)Ge(SO4)2 + SO2+H2O似左Pb + 2H2SO4(濃) Pb(HSO4)2+H2 Sn + H2SO4(稀) = SnSO4 + H2Pb + H2SO4(稀) = PbSO4+ H2HNO3Ge+HNO3(濃)GeO2xH2OHNO3(濃)

9、：似左 SnO2xH2O-錫酸，不溶于酸堿Sn + HNO3(很稀) Sn(NO3)2 +NH4NO3Pb + HNO3(稀) Pb(NO3)2 + NO第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物aPb與任何濃度的硝酸反應(yīng)都得到Pb(NO3)2bSn與濃HNO3反應(yīng)得到Sn(IV)，與稀HNO3反應(yīng)得到Sn(II) SiO2 + 2C + 2Cl2 = SiCl4 + 2CO SiCl4 + 2Zn(Mg) = Si + 2ZnCl2 (MgCl2) GeCl4 + (x+2)H2O = GeO2.XH2O + 4HCl GeO2 + 2H2 = Ge + 2H2O冶煉： Si和Ge：首先將原料

10、轉(zhuǎn)化成SiCl4(b.p.330K)和GeCl4 (b.p.356K)，然后精餾提純。第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2 PbO + C = Pb + CO PbO + CO = Pb + CO2Pb：SnO2 + 2C = Sn + 2CO Sn：先將硫化礦焙燒成氧化物，氧化物用C還原，第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物CaCO3 = CaO + CO2 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 HCOOH = CO + H2OH2C2O4 = CO2 + CO + H2O制備：含碳化合物的燃燒CO2和CO三、

11、氧化物第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物34 . . .:O C O: . . . CO2和CO均是無色無嗅氣體。CO2的臨界溫度高(304K)：當今作為反應(yīng)溶劑，CO2制干冰，作為冷凍劑。 CO2的分子結(jié)構(gòu)：O=C=O 第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物CO2是造成溫室效應(yīng)的幾種多原子分子之一，大氣中這類多原子分子允許可見光通過，但卻強烈吸收由地球表面散發(fā)的紅外光，從而妨礙了地球的散熱。 溫室效應(yīng)(Greenhouse Effect) 所謂“溫室效應(yīng)”，它是由包括 CO2 分子在內(nèi)的某些多原子分子（其他如N2O，CH4，氯氟烴）在大氣中含量的上升造成的.在過去, 大氣中CO2 濃

12、度大體保持著平衡，隨著工業(yè)化的進程， CO2 增加的速度大于滲入海洋深處與Ca2+結(jié)合成 CaCO3 沉淀的速度. 太陽的可見光和紫外光穿過大氣層射至地球表面，在地球表面產(chǎn)生的紅外輻射卻被這類多原子分子吸收而無法迅速逸散到外層空間去，使到地球變暖. 但是，要確定地球是否變暖并非易事，長期和短期的氣候變化可能掩蓋了溫室效應(yīng)產(chǎn)生的結(jié)果. 另外，現(xiàn)在的問題是地球是否在變暖？反射回太空太陽的紫外線和可見光紅外輻射被CO2，N2O，CH4等吸收地球第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物CO是N2的等電子體，:C O:COkk(2s)2(2s*)2(2py)2(2pz)2(2px)2性質(zhì)一：還原性 性質(zhì)

13、性質(zhì)二：配位性第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物在高溫下，CO可從金屬氧化物中奪取氧，使金屬還原。Fe2O3(s)3CO(g) 2Fe(s)3CO2(g)高溫 性質(zhì)性質(zhì)一：還原性CO可用CuCl的酸性溶液定量吸收：CO + CuCl + 2H2O = Cu(CO)Cl.2H2O第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物如：CO能使二氯化鈀溶液及銀氨溶液變黑在常溫下，CO能使一些金屬化合物中的金屬離子還原。 性質(zhì)COPdCl2H2O PdCO22HCl性質(zhì)一：還原性此反應(yīng)可用于鑒定微量的一氧化碳第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 性質(zhì)性質(zhì)二：配位性CO是一種重要的配體，與過渡金屬生成金

14、屬羰基化合物。MCO配位鍵Ni + 4CO Ni(CO)4 CO是低氧化態(tài)金屬原子極好的配體，F(xiàn)e(CO)5、Co2(CO)8、Ni(CO)4、RhCl(CO)(PPh3)2等。它的毒性與這種配位作用有關(guān)，CO優(yōu)先于O2與血紅蛋白分子中的鐵離子結(jié)合使受害者窒息而死。第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物無定型體：石英玻璃，硅藻土，燧石晶 體：天然為石英(原子晶體)純 石 英：水晶含有雜質(zhì)的石英：瑪瑙縞瑪瑙紫晶石英鹽水晶黑曜石瑪瑙SiO2第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物3s3px3py3pz硅原子sp3雜化3s3px3py3pz基 態(tài) 結(jié)構(gòu)SiO4四面體第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)

15、及化合物二氧化硅并不表示單個分子SiO2二氧化碳表示單個分子CO2最簡式最簡式有區(qū)別頂點的氧原子為兩個四面體共用硅原子氧原子SiO2結(jié)構(gòu)第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 性質(zhì)性質(zhì)一：與還原劑反應(yīng)性質(zhì)二：與HF反應(yīng)性質(zhì)三：與堿反應(yīng)第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物性質(zhì)一：與還原劑反應(yīng)在高溫下不能被H2還原，只能被碳、鎂、鋁還原。SiO22C Si2CO3000第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物性質(zhì)二：與HF反應(yīng)除單質(zhì)氟、氟化氫、氫氟酸外，SiO2不與其它的鹵素酸反應(yīng)。SiO24HF(g) SiF42H2OSiO26HF(溶液) H2SiF62H2O第十四章 碳族元素14.2

16、單質(zhì)及化合物說明可用HF在玻璃上刻字！性質(zhì)三：與堿反應(yīng)SiO2能溶于熱的強堿溶液或溶于熔融的碳酸鈉中。SiO22NaOH Na2SiO3H2OSiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2熔融第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物說明不能用磨口玻璃瓶盛堿！制石英玻璃：能讓紫外光通過，制光學儀器，又因它的膨脹系數(shù)小，能經(jīng)受溫度劇變，制備高級化學器皿。第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 用途鍺、錫、鉛MO型氧化物MO2型氧化物O2離子型、兩性偏堿性的化合物共價型、兩性偏酸性的化合物Ge、Sn和Pb的氧化物第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物Sn2+ + CO32- = SnO + CO2

17、Sn + O2 = SnO2 SnO2：易溶于堿，酸性顯著。黃色的 PbO棕色的 PbO2橙色的 Pb2O3紅色的 Pb3O4鉛的氧化物PbO2Pb2O3Pb3O4PbO600K700K800K第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物GeO2（白色）GeO（黑色）SnO （黑色）PbO2 （棕黑色）SnO2（白色）PbO （黃紅色）酸性增強堿性增強堿性增強還原性增強酸性增強氧化性增強鍺、錫、鉛的氧化物的酸堿性及氧化還原性 第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物PbO2 性質(zhì)性質(zhì)一：兩性偏酸性質(zhì)二：強氧化性第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 制備Pb(OH)3- + ClO- = PbO

18、2 + Cl- + OH- + H2OPbO2是兩性的，其酸性大于堿性，難溶于硝酸，稍溶于堿生成鉛酸鹽。PbO22NaOH Na2PbO3H2O性質(zhì)一：兩性偏酸第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物PbO： 兩性偏堿，即易溶于HNO3，難溶于堿；PbO24HCl PbCl2 Cl + 2H2O2PbO22H2SO4 2PbSO4O22H2O5PbO22Mn2+4H+ 5Pb2+2MnO42H2O-Ag+在酸性介質(zhì)中顯強氧化性性質(zhì)二：強氧化性第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 CO2溶于水的體積比可達1：1，然而溶解的CO2 大部分是以結(jié)合較弱的水合分子形式存在，只有一少部分生成H2CO

19、3，CO2/H2CO3=600Ka1=4.210-7Ka2=5.610-11H2CO3 H+HCO3-HCO3 H+CO3 2-H2CO3是弱酸：碳酸和碳酸鹽四、含氧酸及其鹽第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物碳酸為二元弱酸，僅存于水溶液碳酸鹽碳酸氫鹽 性質(zhì)性質(zhì)一：溶解性性質(zhì)二：水解性性質(zhì)三：碳酸鹽的熱穩(wěn)定性第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物性質(zhì)一：溶解性（1）銨和堿金屬（除鋰）的碳酸鹽易溶于水，其它金屬碳酸鹽難溶于水。（2）對于難溶的碳酸鹽，其相應(yīng)的碳酸氫鹽有較大的溶解度。如：難溶的CaCO3礦石在CO2和水的長期侵蝕下，部分轉(zhuǎn)變?yōu)镃a(HCO3)2而溶解。CaCO3CO2H2O

20、Ca(HCO3)2第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物（3）對于易溶的碳酸鹽，其相應(yīng)的碳酸氫鹽有相對較低的溶解度。如：向濃的碳酸銨溶液中通入CO2至飽和便可沉淀出碳酸氫銨。溶解度的反常是由于HCO3 離子通過氫鍵形成雙聚或多聚鏈狀有關(guān)。-2Na+ + 2CO32- + CO2 + H2O 2NaHCO3第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物性質(zhì)二：水解性可溶性的堿金屬和銨的碳酸鹽、碳酸氫鹽在水溶液中水解而分別顯強堿性和弱堿性。CO3 H2O HCO3OH2-HCO3 H2O H2CO3OH-強堿性弱堿性金屬鹽（堿金屬和銨除外）+碳酸鹽堿式碳酸鹽氫氧化物第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化

21、合物（1）氫氧化物堿性較強的金屬如Ca2+、Ba2+、Sr2+、Ag+離子，可與 反應(yīng)，生成碳酸鹽沉淀。Ba2+BaCO3(s)（2）氫氧化物堿性較弱的金屬離子如 Cu2+、Zn2+、Pb2+、Mg2+，可與 反應(yīng)，為堿式碳酸鹽沉淀。2Cu2+ H2OCu2(OH)2CO3(s)CO2(g)第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物（3）強水解的金屬離子，特別是兩性的（如Al3+、Fe3+、Cr3+、Sn2+、Sn4+），其氫氧化物溶度積小，沉淀為氫氧化物。2Al3+ 3H2O2Al(OH)33CO22Fe3+ 3H2O2Fe(OH)33CO2第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物性質(zhì)三：碳酸

22、鹽的熱穩(wěn)定性 碳酸鹽的另一重要特征是不穩(wěn)定性，一般碳酸鹽的熱穩(wěn)定性高于碳酸氫鹽。第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 SiO2不溶于水，硅酸不能用SiO2與水直接作用制得，而只能用可溶性硅酸鹽與酸作用生成。 SiO44- + 4H+ = H4SiO4 K1=3.010-10 硅酸和硅酸鹽硅酸通式：xSiO2 yH2O原硅酸H4SiO4x=1y=2SiO22H2O偏硅酸H2SiO3x=1y=1SiO2H2O二偏硅酸H2Si2O5x=2y=12SiO2H2O通常用 SiO2H2O 代表硅酸第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物硅酸通過洗滌、干燥、活化可得多孔硅膠。硅膠是一種具有物理吸附作用的

23、吸附劑，可以再生反復使用。浸泡CoCl2硅酸凝膠催化劑載體干燥劑H4SiO4單分子形式硅酸溶液硅酸溶膠硅酸凝膠硅膠放置縮和加酸電解質(zhì)烘干活化白色透明軟而有彈性固體第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物硅酸鹽可溶性：Na2SiO3(水玻璃)、K2SiO3不溶性：有大部分硅酸鹽難溶于水，且有特征顏色。硅酸鹽SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2 硅酸鹽和SiO2一樣，都是以硅氧四面體為基本結(jié)構(gòu)單元，通過不同的連接方式組成不同的硅酸根陰離子。第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物1)、單個的硅氧四面體、正硅酸鹽，Mg2SiO4 (橄欖石)；2)、共用一個氧原子的兩個硅氧四面體

24、相連，Sc2Si2O7 (鈧硅石)；3)、許多硅氧四面體聯(lián)結(jié)成無限長的單鏈；4)、每一個硅氧四面體通過共用三個氧原子與鄰近三個硅氧四面體聯(lián)結(jié)，形成片層狀結(jié)構(gòu)。云母 KMg3(OH)2Si3AlO10；5)、硅氧四面體間通過四個共用氧原子而組成各種各樣空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物分子篩 它具有由SiO4和AlO4四面體結(jié)構(gòu)的空間立體結(jié)構(gòu), 其通式為：Mx/n(AlO2)x(SiO2)y).mH2O用途：吸附劑、干燥劑、催化劑和催化劑載體等。特點：有大的比表面（500-1000 m2.g-1），孔徑均勻，有好的機械強度和熱穩(wěn)定性。分子篩第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化

25、合物Ge、Sn、Pb的氫氧化物及含氧酸鹽第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物鍺、錫、鉛氫氧化物組成不定的氧化物的水合物：xMO2 yH2OxMO yH2O兩性氧化物鍺、錫、鉛氫氧化物鍺、錫、鉛可溶性鹽氧化物堿水難溶于水Ge(OH)4（棕色）Ge(OH)2（白色）Sn(OH)2（白色）Pb(OH)4（棕色）Sn(OH)4（白色）Pb(OH)2（白色）酸性增強堿性增強堿性增強還原性增強酸性增強氧化性增強兩性弱酸第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物（1）Sn(OH)2 制備向Sn2+鹽的溶液中加入強堿溶液，立即析出白色膠狀的氫氧化錫。Sn2+2OH- Sn(OH)2第十四章 碳族元素14.2

26、 單質(zhì)及化合物 性質(zhì) 兩性 Sn(OH)2既能溶于酸也能溶于過量的堿溶液。Sn(OH)2 OH - Sn(OH)3-Sn(OH)2 2H+ Sn2+2H2O亞錫酸根第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 制備-錫酸由錫(IV)鹽或四鹵化錫水解或與適量的堿或氨水作用而得到的。Sn4+4H2O Sn(OH)4(s,白) 4H+Sn4+4NH3H2O Sn(OH)4(s,白) 4NH4+Sn(OH)4是-錫酸或SnO22H2O（2）錫酸 (Stannic Acid)第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物二氧化錫的水合物xSnO2 yH2O長期放置或加熱4NO2H2O-錫酸-錫酸-錫酸Sn4HNO

27、3-錫酸-錫酸第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物-錫酸與-錫酸的區(qū)別-錫酸-錫酸白色無定形粉末或凝膠狀沉淀難溶于水，能溶于酸、堿白色結(jié)晶固體，具有SnO2四方結(jié)構(gòu)不溶于水、酸、堿第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物（3）Pb(OH)2Pb(OH)2具有兩性，溶于酸生成鉛鹽，溶于堿生成亞鉛酸鹽。Pb(OH)2加熱脫水，溫度高可得紅色PbO，溫度低可得黃色的PbO。Pb(OH)22HCl PbCl22H2OPb(OH)2NaOH NaPb(OH)3Pb(OH)2 PbOH2O第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 SiH4：無色無臭氣體，m.p. 88K；b.p. 161K，氫的電負性

28、介于C和Si之間，故SiH4中共用電子對靠近氫，使得SiH4的還原性比CH4強，Si外層有空的d軌道，故SiH4比CH4活潑。硅烷性質(zhì) 對碳：C-C、C-H鍵很強，可以形成很長鏈，碳氫化合物種類多。 對硅：Si-Si鍵C-C鍵，故硅的氫化物的種類遠不如碳氫化物多，SinH2n+2、n = 1、2、6。五、氫化物第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物1)、SiH4的熱穩(wěn)定性不如CH4，SiH4 Si + 2H22)、SiH4的還原性強，在空氣中自燃 SiH4 + 2O2 SiO2 + 2H2O SiH4 + 2KMnO4 2MnO2 + K2SiO3 + 2H2O + H23)、SiH4易水解

29、： SiH4 + (n+2)H2OSiO2.nH2O + 4H2 第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物SiO2 + 4Mg = Mg2Si +2MgOMg2Si +4HCl = SiH4 + 2MgCl2 此法制得的SiH4不純，常含乙硅烷，丙硅烷SiCl4 + LiAlH4 = SiH4 + LiCl + AlCl3硅烷的制法 第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2OSi + 2Cl2 = SiCl4 SiO2 + 2C + 2Cl2 = SiCl4 + 2COSi的鹵化物：SiF4和SiCl4六、鹵化物和硫化物SiF4、SiCl4的結(jié)構(gòu)其

30、制備：第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物1、Si、Sn、Pb的鹵化物比較SiF4、SiCl4與CF4、CCl4 共價化合物 非極性分子 揮發(fā)性比較大 熔沸點比較低（1）相同點SiCl4、SiF4遇水強烈的水解，在潮濕的空氣中發(fā)煙。CCl4、CF4不活潑，遇水不水解；（2）不同點SiCl43H2O H2SiO34HCl(g)水解SiF44H2O H4SiO44HF(g)水解第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物對SiF4來講，水解后產(chǎn)生的HF與部分SiF4配合生成氟硅酸配離子SiF6。2-SiF42HF H2SiF6 (氟硅酸)配合碳的鹵化物不水解，硅的鹵化物卻容易水解？碳原子只能利用2

31、s、2p軌道去成鍵，它沒有3d軌道；而硅有空的3d軌道，當遇到水分子時，空的3d軌道接受水分子中氧原子提供的孤對電子而形成配位鍵，同時使原有的鍵削弱、斷裂，這就是鹵化硅容易水解的實質(zhì)。第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 C、Si只能生成四鹵化物，而Sn和Pb可以有二鹵化物和四鹵化物。氯化亞錫 性質(zhì)性質(zhì)二：水解性性質(zhì)一：還原性第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物（1）與HgCl2反應(yīng)氯化亞錫能把汞鹽還原為白色的亞汞鹽。Sn2+2HgCl24Cl- SnCl6 Hg2Cl2(s)2-Sn2+Hg2Cl24Cl- SnCl62Hg (l)2-若SnCl2過量，亞汞鹽會被進一步還原為黑色的金

32、屬汞。該反應(yīng)用于鑒定Sn2+、Hg2+性質(zhì)一：還原性EA/V Sn4+Sn2+Sn0.154-0.136第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物（2）與Fe3+反應(yīng)SnCl2能把Fe(III)鹽還原為Fe(II)鹽，把單質(zhì)碘還原為 I- 。2Fe3+Sn2+ 2Fe2+Sn4+I2Sn2+ 2I-Sn4+第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物SnCl2的溶液可被空氣中的O2氧化，加入金屬錫可以防止氧化。2Sn2+ O2 4H+ 2H2O2Sn4+Sn4+Sn 2Sn2+（3）與O2反應(yīng)第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物氯化亞錫在水中易水解生成白色的堿式鹽沉淀。SnCl2H2O Sn(O

33、H)Cl(s)HClSnCl2濃鹽酸（少量）SnCl2溶液性質(zhì)二：水解性配制氯化亞錫溶液時必須加酸防止水解,加錫防止氧化。加水稀釋加錫粒如何配制SnCl2溶液?第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 SnCl4由金屬錫和過量Cl2反應(yīng)制得，它是無色液體，不導電，是典型的共價化合物，可溶于有機溶劑，遇水強烈水解，在濃鹽酸中則生成六氯合錫酸： SnCl4 + 2HCl = H2SnCl6 PbCl2可用Pb和Cl2反應(yīng)制得，也可通過PbO與HCl反應(yīng)。PbCl2在冷水中難溶，在熱水中易溶，而在HCl中還會發(fā)生絡(luò)合，而增大溶解度： PbCl2 + 2Cl- = PbCl42-。 PbCl4只在低溫

34、時穩(wěn)定，常溫即分解。 PbCl4 = PbCl2 + Cl2 第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物硫化物(MS)二硫化物(MS2)鉛鍺、錫2、Sn、Pb的硫化物第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物向Sn(IV)鹽溶液中通入H2S，立即析出黃色SnS2沉淀。Sn4+2H2S SnS24H+（1）硫化錫黃色制備第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物SnS2沉淀不溶于強酸，但在濃鹽酸中生成六氯合錫酸而溶解。SnS26HCl H2SnCl62H2SSnS32-2H+ SnS2H2S在硫代錫酸鹽溶液中加酸，則又析出黃色SnS2沉淀。SnS2 S2- SnS32-SnS2沉淀能溶解在堿金屬硫化物溶液中生成硫代錫酸鹽。性質(zhì)第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物 向Sn(II)鹽溶液中通入H2S，立即析出暗棕色的SnS沉淀。Sn2+ H2S SnS2H+（2）硫化亞錫暗棕色制備第十四章 碳族元素14.2 單質(zhì)及化合物SnS沉淀能溶解于多硫化物溶液生成硫代錫酸鹽。SnSS2 SnS32-2-在硫代錫酸鹽溶液中加酸，則又析出黃色SnS2沉淀。SnS32-2