4-ші топтың p-элементтері

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 33 бет
Таңдаулыға:

Қазақ Ұлттық қыздар педогогикалық университеті.ҚАеҚ

СӨЖ

Тақырыбы: 4-ші топтың p-элементтері.

Орындаған:Кеңесова Жібек Азамат қызы
Қабылдаған: Азимбаева Гулбайра Ералиевна

Алматы қаласы 2022 ж
Жоспар
Кіріспе
Негізгі бөлім
2.1 Жалпы сипаттамасы
2.2 Көміртегі
2.3 Көміртегі оксидтері, көмір қышқылы және оның тұздары
2.4 Қөміртегінің және оның қосылыстарының қолданылуы
2.5 Кремний
2.6 Германий
2.7 Қалайы
2.8 Қорғасын
III. Қорытынды
Ⅳ. Қолданылған әдебиеттер

Кіріспе
Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесінің IV тобының негізгі топшасын бес элемент - көміртегі, кремний, германий, қалайы және қорғасын құрайды. Атомның радиусы көміртегіден қорғасынға дейін ұлғаюына байланысты атомдардың мөлшері ұлғаяды, электрондарды қосу қабілеті, демек, металл емес қасиеттері әлсірейді, ал электрондарды беру жеңілдігі артады. Металлдық қасиеттер германийде қазірдің өзінде көрінеді, ал қалайы мен қорғасында олар металл еместерге қарағанда басым. Осылайша, көміртегі мен кремний бейметалдарға, германий металдарға да, бейметалдарға да, қалайы мен қорғасын металдарға жатады.
Германий сыртқы түрі бойынша металдарға ұқсас, бірақ сынғыш. Кремний сияқты, германий жартылай өткізгіштерге жатады, яғни электр тогын өткізбейтін заттар немесе оқшаулағыштар (көптеген бейметалдар) мен өткізгіштер (металдар) арасында аралық орынды алатын заттарға жатады. Жартылай өткізгіш ретінде германий радиоэлектроникада кеңінен қолданылады.
Қалайы мен қорғасыннан түзілген қарапайым заттар, кіші топтың келесі элементтері қазірдің өзінде металдарға тән барлық қасиеттерді көрсетеді: металл жылтырлығы, жоғары электр және жылу өткізгіштік, пластикалық. Әдетте қалайы мен қорғасын +2 және +4 тотығу дәрежесін көрсететін қосылыстар түзеді. IV топтың негізгі топшасы элементтерінің атомдарының сыртқы энергетикалық деңгейі төрт электроннан тұрады: екі жұп s-электрон және екі жұптаспаған p-электрон. Сондықтан қосылыстардың түзілуінде бұл элементтердің атомдары ең жоғары тотығу дәрежесін +4 көрсете отырып, барлық төрт электронды бере алады немесе -4 тотығу дәрежесін көрсете отырып, төрт электронды қабылдай алады.

2.1 Жалпы сипаттамасы
Төртінші негізгі топшаға кәміртегі С, кремний Si, германий Ge, қалайы Sn, қорғасын Pb жатады. Бастапқы екі элемент-көміртегі мен кремний бейметалдарға, ал қалғандары металдарға жатады.
Ⅳ А тобы элементтерінің тұрақты шамалары
Тұрақтылар
С
Si
Ge
Sn
Pb
Атомның радиусы, нм
0,077
0,134
0,139
0,158
0,175
Ионның радиусы, нм

-
-
0,065
0,102
0,175
Тығыздығы гсм
3,52
2,38
5,32
5,86
11,34
Балқу температурасы
3500
1420
936
231,9
327,4
Қайнау температурасы
3850
3300
2850
2620
1745
Стандартты потенциалы, В
-
-
-
-0,136
-0,126

Элементтердің реттік нөмірлерінің өсуіне байланысты олардың атомдарының және иондарының радиуыстары да өседі және соған сәйкес иондану энергиялары кеміп олардың металдық қасиеттері артады.
Бұл элементтердің химиялық байланыс түзуге екі s-электрондары және екі дара р-электрондары қатысады. Сондықтан олар 4 электрон қосып алып тотығу дірежелерін 4- дейін кеміте алады.
Э⁰+4е=Э⁴⁻
Сонымен қатар бұл элементтер төрт электрон беріп жіперіп тотығу дәрежелерін 4+ дейін өсіре алады:
Э⁰-4е=Э⁴⁺
Формуладан элементтердің екі дара р-электрондары бар екенін көруге болады. Сондықтан олардың қалыпты жағдайдағы валенттілігі екіге тең. Қозған кезде элементтердің s-орбиталындағы жұп электрондарының біреуі бос тұрған р-орбиталына көшеді де валенттіліктерінің саны 4-ке дейін өседі. Химиялық қосылыстарда топша элементтері 4 + , 2 + , 4 -- тең тотығу дәрежелерін көрсетеді. Металдармен және сутекпен қосылыстарында элементтердің (қорғасыннан басқаларының) тотығу дәрежелері 4 -- , ал күшті металеместермен қосылыстарындағы тотығу дәрежелері 4 + болады.
Төртінші негізгі топша элементтерінің қатысуымен түзілген молекулалардыц пішіндері тетраэдр тәрізді болады .

Топша элементтері (қорғасыннан басқасы) сутекпен ЭН4 типтес қосылыстар түзеді: СН4 -- метан, SiН 4 -- силан, GeН4 -- германсутек, SnН 4 -- станнан. СН4 -- SnН4 бағытында қосылыстардың беріктігі кемиді.
Топша элементтері оттекпен ЭО, ЭO2 типтес қосылыстар түзеді. СО, SіО тұз түзбейтін оксидтер, ал GеО, SnО, РbО амфотерлі оксидтер. ЭO2 типтес қосылыстардың барлығы да қышқылдық оксидтер. Бүл оксидтерге Н2ЭO3 типтес қышқылдар сәйкес келеді.
Топша бойынша элементтердің реттік нөмірлерінің өсуіне байланысты металеместік қасиеттері кемиді де, металдық қасиеттері арта береді. СН4-тен Sn Н 4 сутекті қосылыстардың тұрақтылығының кемуі осы қасиеттерінен түсіндіріледі.
Электрондық конфигурациясы осы элементтердің ұқсас, барлығы құрамында 4 электрона сыртқы қабатындағы ns2np2:
С - 2s22p2
Si - 3s23p2
Ge - 4s24p2
Sn - 5s25p2
Pb - 6s26p2
Көміртек және кремний

2.2 Көміртегі
Табиғатта таралуы. Жер қыртысының 0,14%-і көміртектің үлесіне тиеді. Көміртек табиғатта бос күйінде алмаз, графит түрінде, қосылыс күйінде бордың, мрамордың СаСОз магнезиттің МgСОз, доломиттің СаСO3*МgСO3, сидериттің ҒеСO3, малахиттің Сu( OН )2-СuСO3 қүрамына кіреді. Ауада 0,03% шамасында көміртек (IV) оксиді болады. Көміртек қосылыстары тірі табиғаттың негізгі құрамды бөлігі. Сондықтан көміртек тас көмірдің, мұнайдың, табиғи газдардың қүрамында болады.
Физикалық қасиеттері. Көміртек табиғатта бар түрінде бірнеше аллотропных модификациялары: алмаз, графит, карбин, фуллерен.
Алмаз -- бұл түрлендіру көміртегі атом кристалдық тормен. Алмаз -- ең қатты минералды кристаллическое вещество, мөлдір, нашар өткізеді, электр тогы мен жылу. Атомдар көміртек алмазе күйде sp[3]-будандастыруды.

Графит -- бұл аллотропная модификациясы, онда атомдар көміртек күйде sp[2]-будандастыруды. Атомдары байланысты жазық қабаттар тұратын шестиугольников ретінде бал ара ұялары соты. Қабаттар удерживаются бір-бірімен әлсіз байланыстары бар. Бұл неғұрлым тұрақты қалыпты жағдайларында аллотропная түрлендіру көміртегі.
Графит -- жұмсақ зат сұр-сұрғылт түсті, металл, блеском. Жақсы өткізеді электр тогы. Майлы сезіледі.

Карбин -- зат құрамында көміртек атомдары орналасқан, sp-будандастыруды. Тұрады тізбек және циклдар, олардың атомдары көміртегі қосылған, қосарланған және тройными байланыстары бар. Карбин -- мелкокристаллический порошок сұр түсті.
[=C=C=C=C=C=C=]n немесе [ - C≡C - C≡C - C≡C - ]n

Фуллерен -- бұл жасанды түрде алынған модифицикация көміртегі. Молекуласы фуллерена -- дөңес многогранники Бастап60, С -70 және т. б. Многогранники құрылды бес - және шестиугольниками, төрінде орналасқан атомдары көміртек.
Фуллерены -- қара заттар металл блеском, қасиеттері бар жартылай өткізгіштер.

Табиғаттағы көміртек кездеседі түріндегі қарапайым заттар (алмаз, графит), сондай-ақ түрінде күрделі қосылыстар (органикалық заттар -- мұнай, табиғи газ, тас көмір, карбонаттар).
Химиялық қасиеттері. Көміртегінің барлық түрқзгерістері-аморфты көміртегі қыздырғанда алмаз жоғары температурада (700-800) оттегімен әрекеттесіпоксидтер түзеді:
2C+O2=2CO
C+O2=CO2
Көміртегінің күкіртпен әрекеттесуі жылу сіңіре жүретін эндотермиялық реакция:
C+S=CS2-63
Көміртегі тікелей фтормен әрекеттеседі, ал оның басқа гологендермен қосылыстарын жанама жолмен алады.
C+F2=CF2
CS2+2Cl2=CCl4+2S
Электр разряды кезінде көміртегі азотпен тікелей әрекеттесіп улы газ циан түзеді:
2C+N2=C2N2
Циан суттегімен әрекеттесіп өте улы қышқылын түзеді
C2N2+H2=2HCN
Цианидтерді күкіртпен қосып балқыту арқылы родан қышқылының умыз тұздары роданидтерді алады:
KCN+S=KCNS
Көміртегі жоғары температурада металдармен әрекеттесіп карбидтер түзеді:
Ca+2C=CaC2
4Al+3C=Al4C3
Карбидтер қышқылдармен немесе сумен әрекеттесіп әр түрлі газдар бөліп шығарады:
CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2
Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4
Сапалық реакциялар
Табу карбонат-иондар CO3[2- ] -- болады, өзара іс-қимыл тұздар-карбонаттар күшті қышқылдар. Бұл ретте бөлінеді көмірқышқыл газы -- түссіз және иіссіз газ, жоқ қолдаушы жануы:
CaCO3 + 2HCl -- CaCl2 + H2O + CO2↑
Сапалық реакция көмірқышқыл газы CO2 - буланған ізбесті су арқылы өтуі кезінде оған көмірқышқыл газ:
CO2 + Ca(OH)2 -- CaCO3↓ + H2O
Одан әрі өтуі көмірқышқыл газының тұнба CaCO3 ериді:
CaCO3 + CO2 + H2O -- Ca(HCO3)2
Көмірқышқыл газы СО2 жануды қолдамайды.
Улы газ CO жанып көкшіл жалынмен.

Өзара іс-қимыл көміртегі қарапайым заттармен
С оттегімен
Жанып жеткіліксіздігі оттегі білімі бар улы газ:
2C + O2 = 2CO
бұл избытке оттегі - білімі бар көмірқышқыл газының:
C + O2 = CO2
С галогенами (F, Cl, Br, I)
Көміртек жауап бабына фтор дейін қыздырғанда 900ºС білімі бар фторидін көміртек (IV):
C + 2F2 -- CF4
Раскаленный көміртек жүргізуден басқа галогенами:
C + 2Cl2-- CCl4
Сутегімен
Қыздырғанда катализатордың қатысуымен (Ni) көміртек әрекеттеседі сутегімен білімі бар метан:
С + 2Н2 -- СН4
Күкіртпен
Қатты қыздырылған көміртек әрекеттеседі сұр білімі бар күкірт көміртегін:
C + 2S -- CS2
С азотпен
С азотпен көміртек жауап әрекеті кезінде электр разрядының құра отырып, дициан:
2С + N2 -- N≡C - C≡N
С көміртегімен
Қыздыру кезінде 2000-ға жуық[туралы]С кремний реакцияға түскенде көміртегімен білімі бар кремний карбиді (карборунда):
C + Si -- SiC
Фосформен
Емес, өзара іс-қимыл жасайды
Металдармен
Реакцияларда белсенді металдармен көміртек ретінде окислителя құра отырып, карбидтер:
4C + 3Al -- Al4C3
2C + Ca -- CaC2
Өзара іс-қимыл күрделі заттармен
Сумен
Өтуі кезінде су буларының арқылы раскаленный уголь құрылады, көміртек оксиді (II) және сутегі:
C + H2O = CO + H2
С кислотами
Углерод как восстановитель взаимодействует с кислотами-окислителями:
С концентрированной азотной кислотой
3C + 4HNO3 = 3CO2+ 4NO + 2H2O
C концентрированной серной кислотой:
С+2H2SO4=CO2 +2SO2 +2Н2О
Тұздармен
Бұл расплавах KNO3 және NaNO3 уатылған көмірді қарқынды жинақталады:
5С + 4KNO3 = 2К2СО3 + СҚА-НЫҢ2↑+ 2N2↑
С оксидами
Көміртегі өзара іс-қимыл жасайды көптеген негізгі және амфотерными оксидами, білімі бар металл және улы газ:
C + 2ZnO -- 2Zn + CO
4С + Fe3O4 -- 3Fe + 4CO
Алу металл оксидтерінің көмегімен көміртек және оның қосылыстары деп атайды пирометаллургией.
Өзара іс-қимыл кезінде көміртек оксидами белсенді металдар карбидтер түзіледі:
3С + СаО -- СаС2 + СО
9С + 2Al2O3 -- Al4C3 + 6CO

2.3 Көміртегі оксидтері, көмір қышқылы және оның тұздары
Алынуы
Өнеркәсіпте (домна пештерінде) кокс жанып, көмірқышқыл газына айналады. Ал оттегі жетіспегенде көмірмен әрекеттесіп көміртек (II) оксидін түзеді.
С + О2 = СО2
СО2 + С = 2СО
2С + О2 = 2CO
Ауадан сәл жеңіл, түссіз улы газ, суда нашар ериді. Иіс газы деп аталады. Қалыпты жағдайда сумен әрекеттеспейді.
Химиялық қасиеті
CO тұз түзбейтін оксид, көбінесе жоғары температурада тотықсыздандырғыш ретінде домна пешінде, органикалық, синтезде қолданылады. Қыздырғанда металл оксидтерінен металды тотықсыздандырады.
CuO + CO = Cu + СО2
SiО2 + 2СО = Si + 2CО2
Көмір (II) оксиді - ауада көгілдір жалынмен жанатын газ.
2СО + О2 = СО2
Көміртек (IV) оксиді
Көміртек (IV) оксиді - СО2, түссіз, иіссіз, ауадан ауыр, жануды қолдамайтын, жануарлар мен адамдардың тыныс алуы нәтижесінде бөлінетін газ (ауада 0,039%). СО2 - көмірқышқыл газы ауадан ауыр болғандықтан (D (ауа) = 1,52) жертөлелерде, шұңқырларда, шахталарда, құдықтарда жиналып қалады. Сол жерлерде жүргенде сақтану ережелерін қолданады. Сондай-ақ белмелерді де жиі желдету қажет. Ол оңай сұйыққа айналады (5, 7 мПа қысымда, 20°С), ал - 78,5°С қатты күйге де (құрғақ мұз) айнала алады.
Құрылымдық формуласы О = С = О
Алынуы
1) жану реакциясы
С + О2 = СО2
2) карбонаттар айырылғанда
СаСО = СО2↑ + СаО
3) зертханада
СаСО3 + 2HCl = СO2↑ + СаСl2 + Н2O
4) негіздік тұздар айырылғанда
(CuОH)2CО3 = СО2 + 2СuО+ Н2О
5) органикалық заттар жанғанда
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О
Химиялық қасиеттері
СО2 - қышқылдық оксид, оған көмір қышқылы сәйкес келеді. Мынадай реакцияларға түседі:
1) негіздік оксидпен әрекеттесіп тұз түзеді:
СО2+ СаО = СаСО3
2) негізбен әрекеттесіп тұз бен су түзеді:
СО2 + Са(ОН)2 = СаСО3↓ + Н2О
3) кальций карбонатының судағы ерітіндісіне көмірқышқыл газын артық мөлшерде жібергенде тұнба жойылып, ерімтал қышқыл тұз түзіледі:
СаСО3 + Н2О + СО2 -- Са(НСО3)2
4) сумен әрекеттескенде әлсіз, тұрақсыз көмір қышқылын береді:
СО2+Н2О -- Н2СО3
Кальций гидроксиді, ізбес суы, әк сүті, көмірқышқыл газына сапалық реакция жасайтын реагент болады (СаСО3 ақ тұнбаның түзілуі).
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3↓ + Н2О
Көмір қышқылы
Көміртегі (Ⅳ) оксиді суда еріп аз мөлшерде әлсіз, тұрақсыз көмір қышқылын түзеді:
CO2+H2O=H2CO3
Көмір қышқылы екі негізді болғандықтан екі сатыда диссоциацияланады:
H2CO3=H+HCO3=2H+CO3
Екі негізді болғандықтан көмір қышқылы екі қатар тұздар: орта тұздар -- карбонаттар (NaCO3, CaCO3), қышқыл тұздар -- гидрокарбонаттар (NaHCO3, Ca(HCO3)2т. б.) түзеді.
Карбонаттардың ішінде калий, натрий, аммоний тұздары суда жақсы ериді. Гидрокарбонаттардың барлығы (натрий гидрокарбонатынан басқасы) суда жақсы ериді.
Судағы ерітінділерінде карбонаттар гидролизденіп сілтілік реакция көрсетеді:
CO3+HOH=HCO3+OH р Н 7
Карбонаттар (сілтілік металдар тұздарынан басқасы) және гидрокарбонаттар қыздырғанда ыдырайды:
MgCO3=MgO+CO2
Mg(HCO3)2=MgO+2CO2+H2O
Көмір қышқылының маңызды тұздарына СаСO3, К2СО3, Na2СОз, NаНСОз жатады. Әсіресе өнеркәсіпте алынатын натрий карбонатының немесе соданың маңызы зор.
Сода кеп мөлшерде аммиакты әдіспен алынады. Бүл әдіс 146 бойынша қаныққан натрий хлоридының ерітіндісі арқылы алдымен аммиак, онан соң көміртек (IV) оксидііл кысым аркылы өткізеді. Бұл заттардың арасында мынадай реакциялар жүреді:
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
Түзілген суда нашар еритін натрий гидрокарбонатын бөліп алып қыздырғанда ол мына теңдеу бойынша ыдырайды:
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O
Түзілген натрий карбонатын кальцийленген сода деп атайды. Сода өндіру химия өндірісінің өте ірі салаларының бірі.
Калий карбонатын бұл әдіспен алуға болмайды, өйткені калий гидрокарбонаты суда ерігіш. Калий карбонатын (сақарды) калий хлоридының ерітіндісін электролиздегенде түзілетін калий гидроксидіне көміртек (IV) оксидін сіңіру арқылы алады:.
2KOH+CO2=K2CO3+H2O
Көмір қышқылының барлық тұздары күшті қышкылдармен әрекеттесіп көміртек (IV) оксидін бөліп шығаратын қасиетін оларды анықтауға қолданады:
2KHCO3+H2SO4=K2SO4+2H2O+2CO2

2.4 Қөміртегінің және оның қосылыстарының қолданылуы
Қолдану көміртек және оның қосылыстары. Өнеркәсіп көміртек (графит) жиі ретінде пайдаланылады майлау. Сонымен қатар негізінде графиттен жасайды деп аталатын композициялық материалдар, атап айтқанда, углепластики, онда графитті талшықтар орналасқан матрицасы эпоксидті шайыр. Коррозиялық графит пайдаланылады судостроении.
Бұл композициялық материалдар кеңінен қолданылады авиациялық және ғарыштық техника. Өйткені, басқа беріктігі олар жеңіл. Салыстыру жеткілікті тығыздығы графит, р=2,3 гсм3 ,тығыздығы жеңіл алюминий р=2,7 гсм3, және одан темір, р=7,9 гсм3, көз жеткізу үшін құндылықтар осы қасиеттері. Және, әрине, барлық белгілі жауһары пайдаланылады зергерлік өнеркәсіпті дайындау үшін түрлі әшекейлер, сондай-ақ кеңінен қолданылады әр түрлі өнеркәсіп салаларында пайдаланылатын, олардың қасиеті, беріктігі жоғары. Жазу сипаттама элементтің және оның қосылыстары негізге ала отырып, электрондық құрылысының атом физикасы. Рефераттар химия пәні бойынша қандай типке жатқызады реакциясын білім көміртек беспла. Сипаттамасы көміртегі салыстыру бойынша свойству қарапайым вещства тобы бойынша және кезең. Неге көміртек тотығы және көмір қышқылын жоқ жатқызады органикалық заттар. Атом қасиеттері көміртегі негізінде құрылыстар атом Ленин Ресей Ленин Ресей. Заттар оған органикалық қосылыстарға бірақ құрамында көміртек. Как посчитать тығыздығы қосылыстар егер белгілі тығыздығы әрбір элемент. Сипаттамасы көміртек оның қосылыстары бойынша плложению периодтық жүйесі. Қандай заттар жатады углеродам жоқ ұшпа органикалық қосылыстар. Баяндама химия генетикалық байланыс әр түрлі сыныптар қосылыстар. Болып табылады көміртек тотығы және көмір қышқылы, органикалық заттармен. Ерекшеліктері атом құрылысы көміртек және білім беру және химиялық байланыстар. Өзара іс-қимыл оттегінің көміртегімен жатады реакциялар қосылыстар. Неге біз заттар саны берем сол үшін де, және осындай үшін. Құрылысы мен қасиеттері атом көміртек определившие оның рөлі табиғатта.

2.5 Кремний
Кремнийді 1811 жылы француз ғалымдары Гей-Люссак пен Тенар алғаш рет ашқан.
Табиғатта таралуы. Кремний табиғатта көп тараған элемент. Жер қыртысының 27,6%-і кремнийдің үлесіне тиеді. Ол табиғатта тек қосылыстар түрінде кездеседі. Кремний қосылыстарының ішіндегі аса маңыздысы кремнезем SiO2. Кремнезем екі түрде кездеседі. Кристалды түрін кварц, ал аморфты түрін трепел дейді.
Кремний табиғатта әр түрлі силикаттар түрінде кең тараған. Оларға каолин Al2O3*2H2O, дала шпаты K2O*Al2O3*6SiO2, асбест 3MgO*2SiO2*2H2O, слюда K2O*3Al2O3*6SiO2*2H2O т. б. жатады.
Физикалық қасиеттері. Кремний кристалды және аморфты күйде кездеседі. Таза кристалды кремнийдің өзіне тән жалтыры бар, морт, шыныда із қалдырады. Кристалдық торы алмаздың торына ұқсас. Балқу температурасы 1423°С, тығыздығы 2,4 гсм3. Кристалды кремнийдің электр өткізгіштік қасиеті бар. Өте таза кремний жартылай өткізгіш ретінде техникада қолданылады. Басқа жартылай өткізгіштермен салыстырғанда кристалды кремний қышқылдардың әсеріне төзімді. Аморфты кремний-қоңыр түсті ұнтақ зат, тығыздығы 2,33 гсм3.
Химиялық қасиеттері. Химиялык қосылыстарда кремний 4 -- , 4 + тотығу дәрежелерін көрсетеді. Кремний қалыпты температурада инертті элемент. Кристалды түріне қарағанда аморфты кремнийдің химиялык активтігі жоғары болады.
Жоғары температурада (400 -- 2000°С) кремний көптеген металеместермен: хлормен, оттекпен, күкіртпен, азотпен, көміртекпен әрекеттесіп сәйкес қосылыстар түзеді:
Si+2Cl2=SiCl4
Si+O2=SiO2
3Si+2N2=Si3N4
Si+C=SiC
Кремнийдің көміртекпен қосылысы SіС карборунд деп аталады. Ол құрылысы және қаттылығы жөнінен алмазға жақын.
Кремний қышқылдарда ерімейді. Ол тек фторсутекпен реакцияға түседі:
Si+4HF=SiF4+2H2
Кремний сілтілер ерітіндісінде жақсы ериді:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2
Кремний қыздырғанда кейбір металдармен әрекеттесіп силицидтер деп аталатын қосылыстар түзеді. Мысалы, магний мен кремнийдің ұнтақтарын қыздырғанда магний силицийді түзіледі:
2Mg+Si=MgSi
Магний силициді судың немесе қышқылдардың әсерінен ыдырап кремнийсутек түзеді:
Mg2Si+4H2O=2Mg(OH)2+SiH4
Mg2Si+2H2SO4=2MgSO4+SiH4
Силанның көмірсутектерінен айырмасы ол ауада өздігінен жанып кремний (IV) оксиді мен су түзеді:
SiH4+2O2=SiO2+2H2O
А л ы н у ы. Кремнийді техникалық мақсаттар үшін арнаулы электр пештерінде кварцты кокспен жоғары температурада тотықсыздандыру арқылы алады:
SiO2+C=Si+CO2
Кремнийді лабораторияда кремнеземді магниймен тотықсыздандыру арқылы алады:
SiO2+2Mg=Si+2MgO
Қ о л д а н ы л у ы. Бос күйіндегі кремнийдің тотықсыздандырғыштық қасиетін темірді тотықтарынан бөлу үшін пайдаланады. Осы процесс кезінде кремний тотығып шлактың құрамына кіреді. Кремнийді қосқанда болаттың беріктігі, серпімділігі, коррозияға төзімділігі артады. Кремнийдің темірмен құймасы -- ферросилиций қышқылға өте төзімді болады. Ол химия өнеркәсібінде әр түрлі аппараттар жасауға қолданылады. Өте таза кремний жартылай өткізгіш ретінде фотоэлементтерде, айнымалы токты тұрақты токқа айналдыратын түзеткіштерде, ғарыш ракеталарында, жасанды жер серіктерінде, күн сәулесі батареяларын жасауға қолданылады.

2.6 Германий
1871 жылы Д .И. Менделев сол уакытта белгісіз элемменттің кремнийдің аналогы қасиеттерін толық жазып, периодтық жүйеде бос орын қалдырды, элементі экасилиций деп атайды.
1886 жылы Винклер (Германия) ариродит деген минералды зерттегенде, оның құрамында келесі элементтер мен қосылыстарды тапты (%):

күміс 74 ,12

күкірт 17 ,13

темір оксиді 0 ,66

мырыш (II) оксиді 0 ,22

сынап 0 ,31

жалпы 93, 04
Жетпеген 7% жаңа элемент деп табылады, зерттеп болған соң бүл элементтің қасиеттері толық экасилицийдің қасиеттеріне дәл келді. Винклер жаңа элементті германий деп атады.
2. Германий-IV топтың элементі, қорғасын мен қалайының аналогы. Реттік номері 32, атомдық салмағы 72,60. Электрондарының орналасуы: 2, 8, 18, 4. Электрондық құрылысы бойынша p - элементі. Германийдің валенттілігі төрт және екі, бірақ ең ерекше валенттілік - төрт. Германийді тыңыздығы 5,323 гсм, балқу температурасы 937C, қайнау температурасы 284 C.
Германийдің ең маңызды сипаттама-электроткізгіштігі және сонымен байланысты жартылай өткізгіштігі.
Германий - жылтырақ, қатты, бірақ өте сынғыш металл. Бүтін германий ауада өзгермейді, ұнтақ түрінде 600 C температурада қыздырғанда тотығып германий оксиді түзеді-GeO2. Германий суымен әрекеттеспейді, қышқылдар аздап әсер етеді, азот қышқылында германий гироксиді түзіледі. Германий патша қышқылында және сутек пероксидінде (сілтілі ерітіндіде) жақсы ериді. Сілтілермен балқытқанда германий қышқылының тұздары германаттар түзеді.
Германий германосутектерді түзеді, онің бірнеше қосылыстары белгілі - GeH4,Ge2H6,Ge3H8, германий гидриді (моногерман) GeH4 - түссіз газ, қайнау температурасы - 89,90C, Ge2H6, Ge3H8 - түссіз ерітінділер. Германий гидридтері галоидсутектермен әрекеттесіп, галоидтуындыларын түзеді:
GeH4 + HCI -- GeH3Cl+H2
Үш сутек атомының орнын хлор басса германохлороформ GeH3Cl түзіледі (түссіз ерітінді, балқу температурасы -71 C, қайнау температурасы +75 C). Бұл зат екі қасиет көрсетеді: біріншісі: хлороформға (CHCL3) ұқсас,екіншісі: комплексті қосылысқа H[GeCL4], оның тұздары белгілі Me[GeCl3]. Осындай қасиеттер германийдің периодтық жүйеде орналасуымен байланысты, бұл элемент көміртек пен кремнийдің қалайыға және қорғасынға өтпелі болғандықтан, күштірек металдық қасиеттер көрсетеді.
Германий көп металдармен - алюминий, мыс, кадьмий, темір интерметалық қосылыстар түзеді:
3. Германий валенттілігіне сәйкес екі оксид түзеді GeO2 және GeO .
Германий оксиді GeO2 - ақ түсті, германий металын ауада 600 С температурада қыздырғанда немесе германий сульфидін күйдіргенде түзіледі. GeO2 - нің балқу температурасы 1090 - 1115 C, осдан жоғары температурада ұшып кетеді. GeO2 суда аздап ериді (0,405 g 100 g суда), ерігенде герман қышқылы түзіледі:
GeO2+H2O -- H2GeO3
Бос күйінде герман қышқылы бөлінбеген, оның жалпы құрамы - xGeO2·yH2O.
Германий оксиді және гидроксиді амфотерлі қасиеттер көрсетеді, бірақ қышқылды қасиеттері көбірек. Сілтілерде ерігенде германаттар түзіледі, жалпы формуласы - Me2GeO3 (Me - бір валентті катион). Суда тек қана сілтілі металдардың германаттары ериді.
Германаттардың құрамы түндыру жағдайларына байланысты. Мысалы pH 9-ға тең болғанда пентагерманаттар бөлінеді MeGe5O11 ( Me - бір валентті катион).
Германаттардың құрамы әр түрлі болуы мүмкін.
Тәжірибеде ең маңызды германий хлориді GeCl4 , оны тура әдіспен:
Ge +2CL2 -- GeCl4
және GeO2 -ні тұз қышқылымен қыздыру арқылы алуға болады:
GeO2 + 4HCL -- GeCl4+ H2O
Cонымен қатар екі валентті германийдің галогенидтері белгілі: GeCl2, GeF2 (түссіз), GeBr2 (сары), GeI2 (қызғылт). Галогенидтер суда ыдырап, германий гидроксидін түзеді, қыздырғанда төрт валентті галогенид және германий металы бөлінеді:
2GeCl2 -- GECl4+ Ge
Германий тетрахлориді германий металымен 360C температурада әрекеттесіп, германийдің субхлориді GeCl түзіледі. GeCl - бір валентті германийдің қосылысы, полимер (GeCl)x түрінде болады, 520С температурада келесі реакция кері журеді:
3xGe+xGeCl4 -4(GeCl)
Сондықтан осы реакцияны өте таза германий металын алуға пайдаланады.

2.7 Қалайы
Табиғатта таралуы және алынуы
Қалайы (лат. Stannum; Sn) -- элементтердің периодтық жүйесінің ІV-тобындағы химиялық элемент, атомдық нөмірі 50, атомдық массасы 118,69. Қалайы күміс түсті ақ, жұмсақ, иілгіш металл. Балқу t 231,91°С, қайнау t 2240°С. Табиғатта массалық сандары 112, 114 - 120, 122, 124 болатын 10 тұрақты изотопы бар. Жасанды жолмен көптеген радиоактивті изотопы алынған. Жер қыртысындағы салмақ мөлшері 8.10-3%. Қалайы қоршаған орта температурасына байланысты үш түрлі кристалдық модификацияда (түр өзгешелігінде) кездеседі:
кубтық (14°С-қа дейін) - тығыздығы 5,846 гсм3 болатын α - Sn (сұр қалайы);
тетрагональдік (173°С-қа дейін) - тығыздығы 7,295 гсм3 β - Sn (ақ қалайы);
ромбылық (231,84°С-қа дейін) - тығыздығы 6,52 - 6,56 гсм[3] γ - Sn.
Қалайы б.з-дан 6000 жылы бұрын белгілі болған. Оны өте ерте кезден-ақ әсемдік бұйымдар жасауда пайдаланған. Қалыпты жағдайда химиялық әсерге төзімді келеді, дымқыл ауада, суда өзгермейді, оның сыртында түзілген жұқа берік қабат Қалайыны одан әрі тотығудан қорғайды. Табиғатта негізінен қосылыс күйінде кездеседі. Маңызды өндірістік минералдары: касситерит, станнин. Өнеркәсіпте қалайыны жоғары температурада қалайылы-тасты (касситерит) көмірмен тотықсыздандыру арқылы алады: SnO2+C=Sn+CO2. Қалайы сұйытылған қышқылдарда баяу, ал концентрлі күкірт және азот қышқылдарында тез ериді. Қалайы көптеген құймалардың құрамына кіреді. Әсіресе қалайының, мыспен құймасы - қола өнеркәсібі мен техникада және әсемдік заттар жасауда кеңінен қолданылады. Балқыған қалайыға темір қаңылтырды батырып алса, оған қалайы жақсы жұғады. Қалайы жалатқан темір тотықпайды. Сондықтан оны кей жағдайларда темір қаңылтырларды қаптауда қолданады. Ол ақ қаңылтыр деп аталады. Қазіргі кезде дүние жүзінде өндірілетін барлық қалайының жартысына жуығы ақ қаңылтыр жасауға жұмсалады. Ақ қаңылтырдан консерві қалбырлары жасалады.
Кәдімгі ақ түсті қалайы 14°С-тан төменгі температурада сұр қалайыға айналып, ұнтақ күйге көшеді. Мұны "қалайының оба ауруы" деп атайды. Қалайы біздің заманымыздан 6000 ж. бұрын белгілі болған, өте ерте кезден-ақ әсемдік бұйымдар жасауда пайдаланылған. Ол қалыпты жағдайда химиялық әсерге төзімді келеді, дымқыл ауада, суда өзгермейді, оның сыртында түзілген жаңа берік қабат қалайыны одан әрі тотығудан қорғайды. Қалайы табиғатта, негізінен, қосылыс күйінде кездеседі.
Маңызды өндірістік минералдары: касситерит, станнин. Өнеркәсіпте қалайыны жоғары температурада қалайылы тасты (касситерит) көмірмен тотықсыздандыру арқылы алады: SnO2+ C = Sn +CO2. Қалайы сұйытылған қышқылдарда баяу, ал концентрлі күкірт және азот қышқылдарында тез ериді, көптеген құймалардың құрамына кіреді. Әсіресе, қалайының мыспен құймасы - қола өнеркәсібі мен техникада және әсемдік заттар жасауда кеңінен қолданылады.
Балқыған қалайыға темір қаңылтырды батырып алса, оған қалайы жақсы жұғады. Қалайы жалатқан темір тотықпайды. Сондықтан қалайы кей жағдайларда темір қаңылтырларды қаптауда қолданылады. Ол "ақ қаңылтыр" деп аталады. Қазіргі кезде дүние жүзінде өндірілетін барлық қалайының жартысына жуығы ақ қаңылтыр жасауға жұмсалады. Ақ қаңылтырдан консерві қалбырлары жасалады.

2.8 Қорғасын
Қорғасын (ағылшынша Lead, французша Plomb, немісше Biei) III-шi мыңжылдықтан бізге дейiн белгiлi. Олардың iшiнен құдай және патшалар үшін Месопотамияда, Мысырда мөр және әр түрлi тұрмысқа қажетті заттар, үлкен кiрпiштер, мүсiндердi әзiрлейтiн. Қорғасынды хат үшiн қолданды, сонымен бiрге кестелер iстедi. Римдiктер уақыт өте келе су құбырлары үшiн трубаны қорғасынынан әзiрлей бастады. Орта ғасырларда қорғасынның ауыр салмағының арқасында алхимия операцияларында ерекше рөл атқарды. XVII ғасырға шейін қорғасынды қалайымен жиi шатыстырды. Ол ежелгi славяндық тiлде қалайымен аталды. Бұл атаулар қазiргi чех тiлде сақталды. Қорғасынның көне грек атауы жерге байланысты аталған болуы керек. Кейбiр филологтар гректің Plumbum сөзі латынның mlumbum cөзінен шықты деп пайымдайды. Басқалары, екi бұл атаулар санскрит тілінен аударғанда bahu-mala, яғни өте кір деген сөзден пайда болатынын көрсетедi. XVII. ғасырда ақ қорғасынды, қара қорғасыннан ажырата білді. Қорғасынды алхимия әдебиетiнде бірнеше атаулармен атаған, оның біразы құпия күйінде қалды. Бұл жолдардың авторы жазық бұл атау қорытып айтқанда ұластыруға кезiнде ұсынды, өйткенi жазықтың (және Кавказда) ежелгi римдiктерiнде өзiндiк дәмдi ол тұлдаған қорғасын ыдыстарында сақталды; бұл дәм зәрлi заттардың улауын мүмкiндiктерге пысқырып та қарамайтыныны жоғары сонша қадырледi.
Римді қаздар құтқарды - бұл барлығына белгілі. Сергек құстар дұшпанның әскерлерiнiң жуықтауы және iле-сала қатты көмей дыбыстар мен уақытында байқады қауiп-қатер туралы сигнал бердi. Бұл жолы барлық сәттi қарады. Әйтсе де, жазғанның Римдiк империясы бiрақ аран болды. Не құлауды себеппен қызмететтi құдiреттi мемлекет уақыты жоқ? Не Рим өлтiрдi?
Осылай - Қорғасынмен улау Рим құлауында айыпты,- деп кейбiр американдық ғалым-токсикологтердi санайды. Олардың пiкiрi бойынша, қолдану түзету ыдыстың қорғасынына және қорғасын косметикалық бояулары римдiк аристократияның тез қырылуына себепшi болды. Римдiк ақсүйектердiң орташа өмiрдi ұзақтықтың қорғасынның аз дозаларының жүйелi түрде улауы артынан 25 жылдарды аспады. Олар ыдыстың жолымен алып және косметикалық құралдар жаратпағандығынан, төменгi сословиелердiң адамы, теория, кiшiрек дәрежеде бұған сәйкес қорғасын улауларына душар болды. Олар керiсiнше белгiлi жай ол тұрба Рим құлдарымен әлi жұмыс iстелген атақты су құбырымен қорғасындардан iстелдi пайдаланды.
Адамдарды қырылды, империя құрыды. Әлбетте, қорғасынға ғана емес бұл болу кiнәлi. Бар болды және маңызды себептен астам - саяси, әлеуметтiк, экономикалық. Әрине, және пiкiрлердегi ақиқаттың дегенмен еншiлерi американдық ғалым барып тұр: ежелгi римдiктердiң останкалары табылатын қазуларда қорғасынның үлкен сандарында болады.
Барлық бұл элементтiң еритiн Қосулары зәрлi. Ежелгi Римдi қоректендiрген су бай көмiрқышқыл газбен болды анықталған. Оны су жақсы еритiн қышқыл көмiрқышқыл қорғасынын қорғасынмен сезiне құрастырады. Қорғасынның организмға аз үлестерiнде тiптi түсетiн онда аялдайды және ойын таcтары құрамына кiретiн кальци бiртiндеп орнын басады. Бұлсозылмалыауруларғаалыпкеледi.
Қорғасынның ар-ұждандарына өлтiрiлген Рим ғана емес, басқа қараiстер де жатады. Сұрқиялар инквизицияның жүгенсiздiгiнiң заманынақинаулардысаймансияқтыерiтi лмелiқорғасындардықолдандыжәнеөлтiр . Егертөменгiкастаныңадамықасиеттiкiт аптардыңоқуы брамин әдейiнемесеабайсыздажасырынтыңдаса, бағзыИндиялардаәлiбасында, оған (халықтыңүстiндеөзөкiметiнеқостауүш iнВавилонабызы, Мысыр, Индия баяғыдантереңжасырынсырдағыөзөнер-б iлiмдерiұстады) қорғасынныңбалқытпасықұлақтардақұйд ы.
Венецияларда мемлекеттiк қылмыскерлердiң тамаша ескерткiшi бар күрсiнiстердi Көпiр бiрлескен архитектуралары үшiн орта ғасырлық түрме аман сақталды - дожей сараймен. Түрмелер шатырдың астында қорғасын төбесiмен арнайы камераларында болды - үшiн ерекше жазықты. Қамалған кiсiлер жаздыкүнi қызулар бұл жерде дымы құрыды, қыстыгүнi - суықтардан суынды. Күрсiнiстердi Көпiрде масқараның айқайлары естiледi болды..
Қалай дәрiмен атылатын қару және қорғасындардан қалай ойлап шығарды мылтықтар және тапаншалар, ол үшiн өлтiретiн оқтарды құйып шығара баста өзi салмақты дәлелдердiң өштi тараптардың дауындағы бiр болды. Бiрнеше рет қорғасын орасан зор әскери шайқастар, және майда гангстер төбелестерi де қорытындысын шығарды.
Зиян, қорғасыннан басқа ештеңе тоспайсың, және сондықтан ең жақын және адам баласының басты мiндетi - қиыншылықтар және қайғы мұнша ендi әкелген бұдан қабаған металл толық арылу әсер орын ала алады. Құтқаруларға такомаға тырыспайдығана емес, керiсiнше, қорғасынның өндiрiстерiн үнемi кеңейтедi де адамдар бiрақ неге екенi белгiсiз. Түстi металлдар барлығымен, тек қанасы.
Тарих өз бостандығы және тәуелсiздiкке әдiлеттi соғыстың Велиi халық мысалдар оларға бұл күреске талдары қорғасынға көмектестi бiраз бiледi. Оқ-дәрi құтыларындағы оқдәрiғана емес, қорғасын барлық сол да алу керек өз шекараларының сенiмдiлiгiнде алаң болмасын алу керек үшiн. Бұл металлдың сондықтан болар әскери мәнi тiптi ұлы.
Техниканың дәуiрлеуi басында бiздiң ғасыр қашан автокөлiктердiң ұйымдасуына алып келдiк, су асты қайықтар, ұшақтар, химия және электротехникалық өнеркәсiптiң пайда болуы, қорғасынның өндiрiсiнде әсiресе қатты секiрiс пайда болды.
Мысалы, бұл металлдың барлық дүниелiк олжасының үштен бiрi шамамен керегесi қорғасын және сүрменiң балқымаларынан iстейтiн аккумуляторлардың жасауына толтырғышпен қорғасынның қоспасы және (қорғасынның тотығы) глёта қызмет көрсетедi қазiр шығын шығарады.
Бұл металлдың iрi тұтынушысы - отын өнеркәсiп. Бұл қысу күштiрек болған сайын жанатын қоспаның бензин қозғаушыларында, қалай сол алдында жақсын, сығады, және, сол үнемдiрек қозғаушы жұмыс iстейдi. Қысулар айтарлықтай дәреженiң жанында бiрақ қалалық.
Өте зәрлi, этили жанармайы тетраэтилқорғасын кәдiмгi айыру үшiн қызғылт түске жұққызатындығы. Өкiнiшке орай, удың маңыздылау сандары газ шығаратын тотық газдары бар автомобилдiк қозғаушылармен лақтырылады. Әуес есептеу (АҚШ ) Калифорниялық технологиялық институттың ғалымдарын жасады. үлкен қалалардың тұрғындарының бастарының үстiнде (қалай көрiңiз, қорғасын бұлттары әдеби теңеудi иемдене алады және нақты мағына) қорғасынның табандатқан бұлттарын тасысатынын анықталды: жылда тек қанасы солтүстiк ми сыңарының мұхиттермен және теңiздерiнiң үстiнде сiзге және литрға 1 грамм жанармайға қосымшаларынан негiзiнен мiне құрастыратын бұл металлдың 50 шақты мың тонналарына түсiп қалады!). Автомобилдiк тектiң қорғасыны Арктика қарларындағы тiптi бiлдiрген. Тұрпатына қарағанда тетраэтилқорғасынға алмастыруды жедел iздестiру керек, бiрақ болғанша олсыз (дегенмен мүлдем емес - мұнай химия бөлiмде толығырақ бол) қарамасын.
Басқа металлдары бар қорғасынның подшипник балқымалары машиналар және тетiктер көпшiлiгiнде кездестiруге болады. Ол сүрмемен бiрге және қалайымен кiтаптар, газеттер және журналдар үшiн шрифттарды әзiрлейтiн типографиялық балқыма құрамына кiредi.
Бұл металлдың шыны және керамика өнеркәсiбiнде хрустальнiң өндiрiсi, арнайы көкшiлдер үшiн қажеттi. Тотықтар және қорғасын тұзда лак бояу өнеркәсiптерiнде қолданады. Бұл элемент болатын бояулар ертеректе әлi белгiлi болды. Мысалы, қорғасын ақ сыры әлi үш мыңдаған өткен жылы әзiрлеуге икемi болды. Ең iрi жабдықтаушымен ақтады сол Родос Арал замандарында болып есептелдi. Бойынша бояуларды бұл жерде әзiрлейтiн әдiс емес мүлтiксiз болды, бiрақ сенiмдi жеткiлiктi. Кеспекке сiрке суының ерiтiндiлерiн құйды, бұтаның Бұтақтарын үстiнде жинақтады, оларға - қорғасынның көсектерi, кеспек кейiн не тығыздап тығындады. Әрi-берiден соң олар қашан ашты, қорғасын жабулы ақ ат үстi толып қалды. Бұл және ақ сырлар болды. Олар металлдан қырды, Тараларға буып-түйдi және әр түрлi елдерде шығарды.
Жүгi бар кеме қорғасын тұрды ақтайтын Афиналық Пирей Портуына бiр күнi өрттi тұтанды. Момент жақында бұл суретшi Никияда болды. үмiтте ол оған жоғары көтерiлдi бөшке ең болмаса бiреуi құтқаруға жанып тұрған кемеде бояуларда болатынын бiле: және де, бояулар оларлар табуға сонда қымбат тұрды жеңiл емес болды. Ол Никияны таңдануға, көмiрленген бөшкелерде ақ сыр емес көрдi, ақ сыр емес, алқызыл түстiң қандай болса да қабадай масса. Суретшi кеме бочонковтың бiрi ұстап алып тастап кеттi және өз шеберханасына асықты. Iшiндегi бөшке өте жақсы бояумен көрсеттi. Кейiннен ол жосалармен атады және қорғасын ақ сыры қайта күйдiре ала бастады.
Суреттер және қорғасын бояу жазылған иконалар уақытпен қараяды. Бiрақ сутегiнiң асқын тотығы немесе бояулар қайта ашық, жарық болып қалыптасады ретiнде сiрке суының әлсiз ерiтiндiсiмен суреттi сүртуге болады. Шiркеушiлер дiншiл бұл туралы бiле келеке еттi. Таңдандырылған приходтықтар көзде кереметте болды: иконаларды жандандырды.
Қорғасын Қосу дәрiгерлiгiнде тұтастырғыш, ауруды басатын және қабынуға қарсы дәрi-дәрмектердi сияқты қолданады. Мысалы, сiрке қышқылды қорғасын қорғасын басуы қалай белгiлi. Тәттiлеу дәм оны ар жағында қорғасын қанттарымен кейде деп атайды. Бiрақ еш уақытта ұмытуға болмайды, қант мынау не организмның күштi улауы шақыра алады.
Цехтар және адам қорғасынмен немесе оның Қосуларымен iстейтiн лабораториялардағы қапылыста емес сақтықтар арнайы шара қолданады. Дәрiгерлер - еңбектi қорғау бойынша гигиенисттер және инженерлер ар жағында ауада қорғасынның мазмұныды аспады литрға норма мүмкiн болғандай етiп үнемi қадағалайды. Егер жақын өткенi қорғасын улауларында жұмыс қорғасын-балқытатынатын зауыттары және Графийлар кәсiптiк сырқат болса, онда желдету және шаңнан айығуға арналған өндiрiс технологиясы, шараларға бiздiң заманымызда, әбден жетiлдiрудiң арқасында, iс жүзiнде бұл аурулар туралы ұмытты.
Қорғасыннан ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.