Сравнение свойств элементов группы углерода

Повышенное число валентных электронов (5) по сравнению с элементами предыдущей группы (4) усиливает электронофильные свойства элементов главной подгруппы V группы. Так, азот является более неметаллическим элементом, чем углерод, фосфор—более, чем кремнии, и т. д. [c.465]

Сравнение свойств элементов группы углерода [c.232]

Поскольку азот более электроотрицательный элемент, чем углерод, то связующее электронное облако смещено к азоту, в результате электронная плотность на азоте возрастает и он прочнее удерживает ион водорода. В этом случае связь гидроксильной группы ослабевает, она делается более подвижной, что приводит к усилению основных свойств аминов по сравнению с аммиаком. [c.408]

Кремний. Особенности химии кремния. Второй типический элемент IV группы — кремний — является типовым аналогом углерода. Как и у углерода, у атома кремния в невозбужденном состоянии на 5-орбита/[и находят ся два спаренных электрона, а р-орбитали имеют два неспаренных электрона. Разница в том, что атом углерода располагает валентными электронами при главном квантовом числе 2, а атом кремния характеризуется тем же числом валентных электронов (4) при я = 3. В связи с увеличением числа электронных слоев по сравнению с углеродом у кремния наблюдаются рост атомного радиуса, понижение потенциала ионизации, уменьшение сродства к электрону и ОЭО. Возрастание радиуса ведет к увеличению длины и уменьшению прочности межатомных связей, особенно в гомоатомных соединениях, вследствие чего растет электрическая проводимость и сужается ширина запрещенной зоны. Поэтому углерод в виде алмаза представляет собой изолятор, а кремний — полупроводник. В целом переход от первого типического элемента ко второму свидетельствует о нарастании металличности и ослаблении неметаллических свойств. Однако вследствие наличия большого числа валентных электронов этот переход более плавный, чем в III группе от бора к алюминию. [c.369]

Сложных веществ насчитывается в природе сотни тысяч, простых около двухсот, а элементов, из которых образуются все вещества, известно 92. Большее количество известных простых веществ в сравнении с количеством элементов объясняется свойством последних образовать несколько простых веществ. Например, общеизвестные вещества — уголь, графит и алмаз, резко различающиеся по своим свойствам, являются видоизменениями одного и того же химического элемента — углерода. Хи.мические элементы подразделяются на металлы и металлоиды. В группу металлов входит 71 элемент, а в группу металлоидов 21 элемент. Металлы обладают характерным блеском, хорошо проводят тепло и электричество,- обладают ковкостью и т. д. Металлоиды не имеют характерного для металлов блеска и плохо или совсем не проводят тепло и электрический ток. [c.8]

Г I 1 , группы 1УБ наибольшая (по сравнению с элементами других групп). Характерные для элементов группы 1УБ реакции приведены в табл. 23.2. Как и в других подгруппах, в данном случае первый и второй члены группы существенно различаются по химическим свойствам. В группе 1УБ это разница в свойствах максимальна. Характерные черты химии углерода обсуждаются далее. [c.490]

В статье О конституции и превращениях химических соединений и о химической природе углерода в 1858 г. Кекуле писал Я считаю, что в настоящее время главной задачей химии не является обнаружение атомных групп, которые, вследствие некоторых своих свойств, могут быть рассматриваемы как радикалы, и причисление соединений к некоторым типам, которые едва ли при этом имеют иное значение, кроме как образца формулы. Напротив, я полагаю, что необходимо распространить размышление и на строение самих радикалов из природы элементов должна быть выведена как природа радикалов, так и их соединений . Исходным пунктом для этого Кекуле считал основность элемента (валентность), а в отношении органических соединений прежде всего — природу углерода. Кекуле высказал также ряд других верных мыслей о связи атомов, выражая ее графическими формулами. Однако своим формулам Кекуле не придавал значения формул строения, он стремился выразить ими только реакционную способность. Так, он писал Рациональные формулы имеют своей целью дать определенное представление о химической природе соединения, следовательно, о его метаморфозах и отношениях, в которых оно находится к другим телам... При этом, естественно, необходимо иметь в виду, что рациональные формулы — это лишь формулы превращений, а не конституционные формулы, что они являются лишь средством выражения для метаморфоз тел и результатов сравнения различных веществ между собою что они ни в коем случае не должны выражать конституцию, т. е. расположение атомов в соответствующем соединении . [c.59]

Сопоставление температур плавления и кипения углерода и его аналогов показывает, что они изменяются противоположным образом по сравнению с температурами плавления и кипения элементов главных подгрупп VII, VI и V групп периодической системы. Забегая вперед, можно отметить, что в главных подгруппах III, II и I групп так же, как и в подгруппе углерода, температуры плавления закономерно уменьшаются при переходе от легких аналогов к тяжелым. Не следует, однако, делать поспешного вывода о том, что у элементов I—IV групп металлические свойства ослабевают сверху вниз. Последовательное нарастание металлических свойств при переходе от легких элементов к тяжелым остается непреложным правилом для всех элементов главных подгрупп периодической системы Д. И. Менделеева. Падение температур плавления и кипения при переходе от углерода к свинцу отражает закономерное ослабление межатомных связей в кристаллических решетках простых веш,еств по мере уменьшения степени ковалентности связи и увеличения размеров атомов. [c.94]

Отсутствие неподеленных пар в молекуле СН4, во-первых, приводит к заметному упрочнению связей и, во-вторых, делает метан гораздо менее реакционноспособным по сравнению с соединениями элементов 15-17 й групп. Высокая симметрия sp -гиб-ридных орбиталей приводит к тому, что тетраэдрические молекулы метана лишены дипольного момента и поэтому межмолекулярные силы слабы, а отсутствие неподеленных пар на атомах углерода делает невозможным образование водородных связей в жидком СН4, что сразу же сказывается на его физических свойствах. [c.305]

В группу IV6 входят германий, олово и свинец. По своим свойствам германий занимает промежуточное положение между кремнием и оловом. Он имеет очень большое значение в полупроводниковой технике. Свинец и олово — металлы, имеющие очень большое значение. Они легко выделяются из руд и известны с древних времен. Эти металлы сами но себе и в сплавах находят самое широкое применение. Германий, олово и свинец образуют соединения, в которых они имеют окислительное состояние 4- -, характерное также для углерода и кремния. Они дают и второй ряд соедииений. представленных окислительным состоянием 2+, которое является преимущественным окислительным состоянием для свинца для германия характерно более высокое окислительное состояние. Гидроокиси этих элементов проявляют амфотерные свойства. Кислый характер ярче выражен в случае четырехвалентного состояния по сравнению с двухвалентным он наиболее сильно проявляется у германия и снижается при переходе к олову и свинцу. [c.444]

Поскольку азот более электроотрицательный элемент, чем углерод, то связующее электронное облако смещено к азоту, в результате электронная плотность на азоте возрастает и он прочнее удерживает протон. В этом случае связь гидроксильной группы ослабевает, она становится более подвижной,-что приводит к усилению основных свойств аминов по сравнению с аммиаком. По силе основности метиламины и аммиак располагаются в ряд (СНз)зЫ> (СНз)2КН>СНзЫН2>КНз. [c.374]

ТИ сведения о его точке плавления, точке кипения, коэффициенте преломления и ИК- и ЯМР-спектрах. Сравнение ваших лабораторных наблюдений с этими данными позволяет идентифицировать соединение. Для установления строения новых соединений требуется гораздо больше данных. Эти данные можно получить, придерживаясь хорошо спланированной последовательности операций, в которую входят проведение простых предварительных испытаний, определение элементов, часто встречающихся в органических соединениях, и установление наличия или отсутствия возможных функциональных групп. Тщательное сравнение лабораторных данных со свойствами известных соединений часто позволяет свести целый ряд возможностей к небольшому числу вариантов. Действительно, присутствующее соединение можно далее идентифицировать, выполняя следующие операции получение ИК-, ЯМР- или масс-спектров и сравнение их с эталонными спектрами, проведение количественных определений, например молекулярного или эквивалентного веса, и, наконец, количественный элементный анализ на углерод, водород и другие элементы и функциональные группы. [c.213]

Согласно Н. Шилову, различие в адсорбционных свойствах объясняется свободной валентностью краевых, ненасыщенных атомов углерода в графитовых сетках (каждый атом углерода может иметь одну, две или три свободных валентности, обусловливающих возникновение химической связи). Вследствие наличия свободных, ненасыщенных валентностей атомы углерода образуют поверхностные соединения с различными элементами кислородом (поверхностные окислы), водородом, азотом, серой, а также с группами элементов. Искусственный графит по среднестатистической характеристике может иметь большое число свободных связей, так как он содержит меньшее количество посторонних веществ, чем такие углеродистые материалы, в которых еще присутствуют примеси п краевые группы и цепи С-атомов в том или ином количестве. В силу этого у графита может наблюдаться повышение активности по сравнению, например, с сажей это называют аномальной , инверсной и т. п. активностью, которая, однако, на самом деле не аномальна и не инверсна, а вполне закономерна и объясняется наличием свободных связей. Но свободными эти связи не остаются идет поглощение графитом посторонних веществ, которые прочно химически связываются с веществом графита. Такой насыщенный графит будет иметь различную активность в зависимости от того, как и чем он насыщен . [c.7]

По сравнению с другими группами в четвертой группе периодической системы находятся наименее актиыиле металлоиды. Элементы третьей группы у ке являются металлами. Поэтому здесь следует ожидать, что металличе-ск-ие свойства у элементов будут выражены гораздо резче. Действительно, только первые два элемеита — углерод и кремний довольно легко проявляют отрицательную валентность, что характеризует их как металлоиды. Начиная I 1 ермаиия, остальные элементы являются металлами, хотя некоторые металлоидные свойства и у них имеют место (больше у германии, меньите у свинца). [c.191]

Существование такого большого числа углеродсодержащих соединений по сравнению с относительно небольшим числом соединений других элементов заставляет предполагать, что углерод обладает каким-то уникальным свойством, позволяющим ему хорошо соединяться с другими элементами. Безусловно, углерод уникален в своем поведении, если эту уникальность видеть в его способности образовывать соединения, устойчивые к физико-химическим условиям пашей планеты. Но атом углерода не обладает каким-либо особенным уникальным свойством, обеспечивающим усто-йчивость такого большого числа соединений. Правильнее считать, что устойчивость органических соединений определяется тем, что атом уг.терода обладает уникальной совокупностью свойств, каждое из которых может быть присуще и другим элементам. Эти свойства будут рассмотрены в последующих главах, по одно простое свойство следует упомянуть здесь. Это четырехвалентность углерода, его способность образовывать связь с четырьмя группами с помощью четырех одинарных связей или с тремя группами с помощью двух одинарных связей и одной двойной или с двуд1я группами — либо с помощью одной одинарной связи и одной тройной, либо с помощью двух двойных связей. На рис. 1.1 приведены примеры подобного расположения групп, причем каждая связь обозначена сплошной линией. [c.11]

Такие свойства должны иметь вещества, молекулы которых не являются ионными или полярными, т. е. исключаются все соли и все вещества с несимметричными молекулами. Наибольшая симметричность характерна для молекул, образованных элементами четвертой группы с полностью насыщенными связями. Естественно было остановиться на соединениях первого представителя этой группы — углерода. Действительно, соединения состава СГ4, где Г — F, С1, Вг или I, обладали всеми заданными свойствами. Однако СВг4 и I4 следовало исключить, так как эти вещества твердые, относительно менее устойчивы и дороги. При сравнении свойств других двух соединений — тетра-фторметана и тетрахлорметана [c.143]

Прн сравнении элементов второго и третьего периодов интересно отметить также диагонал1.ную аналогию, которая заключается в том, что по некоторым свойствам свободных атомов, простых веществ и соединений элементы второго периода оказываются похожими на элементы, расположенные в третьем периоде в соседней группе справа литий — иа магний, бериллий — на алюминии, бор —на кремний, углерод —на фосфор, кислород —на хлор. [c.120]

В этой главе рассмотрены причины изменения частот колебаний свободных групп ХН и те соотношения, которые связывают эти изменения с изменениями таких свойств, как длина связей, энергия диссоциации, реакционная способность, полярность связи и т. п. Особые случаи колебаний групп, участвующих в водородных связях, рассмотрены отдельно в гл. 8. Самые большие изменения, которые связаны с заменой самого атома X, достаточно хорошо понятны, и поэтому рассматриваются в первую очередь. Меньшие, но очень существенные изменения, которые наблюдаются нри замещении при каком-нибудь атоме X, более интересны, однако более трудны для объяснения. Изменения -уСН, которые проявляются в ряду СНз, СНг= и СН=, легко могут быть объяснены с точки зрения изменений состояния гибридизации атома углерода. Можно было бы предполагать, что связь будет укорачиваться по мере возрастания -характера связывающих орбиталей, и действительно, значения частот находятся примерно в отношении 25 33 50, которого и следовало ожидать для ряда зр , и зр. Значительно труднее интерпретировать более тонкие изменения, которые проявляются в случае метилфторида, имеющего более низкую частоту валентных колебаний СН по сравнению с метилхлоридом. Вероятно, что за эти аномалии частично ответственны динольные взаимодействия между атомами и внешними электронами. Это подтверждается тем, что изменения частот колебаний ХН в случае соединений элементов второго или высших периодов обычно подчиняются простой зависимости от значений а Тафта, тогда как частоты соединений элементов первого периода, имеющих меньшие размеры, часто не следуют этой закономерности. Ясно, что ни частота, ни силовая постоянная не являются достаточно адекватной характеристикой связи таких элементов и что соответствующие измерения должны быть дополнены другими исследованиями. [c.94]

Некоторые, но не все перечисленные ацетилениды взрывчаты. Поэтому невзрываемость не является достаточным доказательством того, что полученное нерастворимое вещество есть продукт присоединения, а не ацетиленид, как это считалось раньше. Взрывчатые свойства подробнее всего изучены для ацетиленидов серебра и, повидимому, обусловлены большим количеством энергии, выделяющейся при разложении ацетиленидов до элементарных серебра и углерода. Бертло и Деле-пинь [4] подсчитали, что теплота образования из элементов для СаАда равна — 87,15 кал моль, по сравнению с —8,8 кал для СаМЗг, — 6,25 кал для СаСз и —58,1 кал для ацетилена. Присутствие в комплексных соединениях ацетиленидов окислительных групп, таких, как нитрат, бромат, перхлорат, а также галоидов, увеличивает их взрывчатые свойства, присутствие же анионов, не обладающих окисляющими свойствами, таких, как сульфат, фосфат и органические кислоты, уменьшает взрывчатые свойства. Хотя эти вещества очень быстро взрываются при трении и интенсивном нагревании, все-таки удается добиться и спокойного разложения их путем осторожного нагревания при низких температурах. [c.84]

Методы, основанные на анализе составных частей молекул белка, включают определение элементов азота и углерода, некоторых аминокислот, например тирозина, биуретовой и фор1-мольной группировок. Отдельные белки могут быть иногда определены по специальным группам, например по железу в гемоглобине [2, 3] или иоду в тиро-глобулине. Все эти методы требуют, чтобы определяемая составная часть находилась в испытуемом образце исключительно в белковой части. Поэтому белок должен быть отделен от всех других органических веществ и карбонатов, если он определяется по углеродному составу, и от всех других азотсодержащих составных частей, если основой анализа является метод Кьельдаля. Обычная практика анализа кормов и овощей на белки на основании определения общего азота в этом отношении всегда внушает сомнения. Наличие алкалоидов, аминокислот или других азотсодержащих веществ в таких веществах достаточно вероятно, хотя, как правило, их количества малы по сравнению с содержанием белка. Вследствие изменчивости свойств различных белков нет общих методов их выделения из сложных смесей. В хорошо изученных системах могут применяться специальные методы выделения. [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология