Grup IVA'nın elemanları. IVA grubunun elemanlarının genel özellikleri iva grubunun elemanları

Periyodik tablonun IVA grubu kimyasal elementleri D.I. Mendeleev, metal olmayanların (karbon ve silikon) yanı sıra metalleri (germanyum, kalay, kurşun) içerir. Bu elementlerin atomları dış enerji seviyesinde ikisi eşleşmemiş dört elektron (ns 2 np 2) içerir. Bu nedenle bileşiklerdeki bu elementlerin atomları II değerlik sergileyebilir. Grup IVA elementlerinin atomları uyarılmış bir duruma geçebilir ve eşlenmemiş elektronların sayısını 4'e çıkarabilir ve buna göre bileşiklerde grup IV sayısına eşit daha yüksek bir değerlik sergileyebilir. Bileşiklerdeki karbon -4'ten +4'e kadar oksidasyon durumları sergiler, geri kalanı için oksidasyon durumları stabilize edilir: -4, 0, +2, +4.

Bir karbon atomunda, diğer tüm elementlerden farklı olarak değerlik elektronlarının sayısı, değerlik yörüngelerinin sayısına eşittir. Bu, C-C bağının stabilitesinin ve karbonun homozincir oluşturma konusundaki istisnai eğiliminin yanı sıra çok sayıda karbon bileşiğinin varlığının ana nedenlerinden biridir.

İkincil periyodiklik, C–Si–Ge–Sn–Pb serisindeki atom ve bileşiklerin özelliklerindeki değişikliklerle kendini gösterir (Tablo 5).

Tablo 5 - Grup IV elementlerinin atomlarının özellikleri

İkincil periyodiklik (gruplardaki elementlerin özelliklerinde monotonik olmayan değişiklik), dış elektronların çekirdeğe nüfuzunun doğasından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, silikondan germanyuma ve kalaydan kurşuna geçiş sırasında atom yarıçaplarındaki monoton olmayan değişiklik, sırasıyla s-elektronlarının germanyumdaki 3d 10 elektron ekranı ve 4f 14 çift ekranı altına nüfuz etmesinden kaynaklanmaktadır. ve kurşunda 5d 10 elektron. Nüfuz etme gücü s>p>d serisinde azaldığından, özelliklerdeki değişimdeki iç periyodiklik en açık şekilde s-elektronları tarafından belirlenen elementlerin özelliklerinde ortaya çıkar. Bu nedenle, elementlerin en yüksek oksidasyon durumuna karşılık gelen, periyodik tablonun A gruplarının elementlerinin bileşikleri için en tipik olanıdır.

Karbon, yüksek iyonlaşma enerjisinde grubun diğer p elementlerinden önemli ölçüde farklıdır.

Karbon ve silikon, farklı kristal kafes yapılarıyla polimorfik modifikasyonlara sahiptir. Germanyum, gümüşi beyaz renkte ve sarımsı bir renk tonuna sahip, ancak güçlü kovalent bağlara sahip elmas benzeri bir atomik kristal kafesine sahip bir metaldir. Kalayın iki polimorfu vardır: bir metal kristal kafesi ve bir metal bağı ile bir metal modifikasyonu; 13,8 C'nin altındaki sıcaklıklarda stabil olan, atomik kristal kafesli metalik olmayan bir modifikasyon. Kurşun, metalik yüzey merkezli kübik kristal kafesli koyu gri bir metaldir. Germanyum-kalay-kurşun serisindeki basit maddelerin yapısındaki bir değişiklik, fiziksel özelliklerinde bir değişikliğe karşılık gelir. Yani germanyum ve metalik olmayan kalay yarı iletkendir, metalik kalay ve kurşun iletkendir. Kimyasal bağın tipinin ağırlıklı olarak kovalentten metalike değişmesine, basit maddelerin sertliğinde bir azalma eşlik eder. Bu nedenle germanyum oldukça serttir, kurşun ise kolayca ince tabakalar halinde yuvarlanır.

Hidrojenli elementlerin bileşikleri EN 4 formülüne sahiptir: CH4 - metan, SiH4 - silan, GeH4 - germanyum, SnH4 - stannan, PbH4 - plumban. Suda çözünmez. Hidrojen bileşikleri serisinde yukarıdan aşağıya stabiliteleri azalır (tesisat o kadar kararsızdır ki varlığı yalnızca dolaylı işaretlerle değerlendirilebilir).

Oksijenli elementlerin bileşiklerinin genel formülleri vardır: EO ve EO 2. CO ve SiO oksitleri tuz oluşturmayanlardır; GeO, SnO, PbO – amfoterik oksitler; CO 2 , SiO 2 GeO 2 – asidik, SnO 2 , PbO 2 – amfoterik. Oksidasyon derecesi arttıkça oksitlerin asidik özellikleri artar, bazik özellikleri ise zayıflar. Karşılık gelen hidroksitlerin özellikleri de benzer şekilde değişir.

Bilmek

• karbon ve silisyumun periyodik tablodaki yeri, doğada bulunuşu ve pratik uygulaması;
• karbon ve silisyumun atom yapısı, değerliği, oksidasyon durumları;
• basit maddelerin üretim yöntemleri ve özellikleri - grafit, elmas ve silikon; karbonun yeni allotropik formları;
• ana karbon ve silikon bileşik türleri;
• germanyum alt grubunun elementlerinin özellikleri;

yapabilmek

• basit karbon ve silikon maddelerinin üretimi için reaksiyon denklemlerini ve bu maddelerin kimyasal özelliklerini karakterize eden reaksiyonları hazırlamak;
• karbon grubundaki elementlerin özelliklerini karşılaştırabilir;
• pratik olarak önemli karbon ve silikon bileşiklerini karakterize etmek;
• karbon ve silikonun dahil olduğu reaksiyon denklemlerini kullanarak hesaplamalar yapmak;

sahip olmak

Karbon, silikon ve bunların bileşiklerini içeren reaksiyonların gidişatını tahmin etme becerisi.

Atomların yapısı. Doğada yaygınlık

Periyodik tablonun Grup IVA'sı atom numaraları eşit olan beş elementten oluşur: karbon C, silikon Si, germanyum Ge, kalay Sn ve kurşun Pb (Tablo 21.1). Doğada grubun tüm elementleri kararlı izotopların karışımlarıdır. Karbonun iki izogonu vardır - *|C (%98,9) ve *§C (%1,1). Ayrıca doğada "|С с" radyoaktif izotopunun izleri de vardır. t t= 5730 yıl. Kozmik radyasyondan gelen nötronların dünya atmosferindeki nitrojen çekirdekleriyle çarpışması sırasında sürekli oluşur:

Tablo 21.1

IVA grubu elemanlarının özellikleri

* Biyojenik element.

Karbonun ana izotopu, atomik kütle birimine dayandığından kimya ve fizikte özellikle önemlidir. { /2 bir atomun kütlesinin bir kısmı 'ICO Evet).

Silikonun doğada üç izotopu vardır; Bunlar arasında en yaygın olanı ^)Si (%92,23)'dir. Germanyumun beş izotopu vardır (j^Ge - %36,5). Kalay - 10 izotop. Bu, kimyasal elementler arasında bir rekordur. En yaygın olanı 12 5 gSn'dir (%32,59). Kurşunun dört izotopu vardır: 2 §^Pb (%1,4), 2 §|Pb (%24,1), 2 82?b (%22,1) ve 2 82?b (%52,4). Kurşunun son üç izotopu, uranyum ve toryumun doğal radyoaktif izotoplarının bozunmasının son ürünleridir ve bu nedenle yer kabuğundaki içerikleri Dünya'nın varlığı boyunca artmıştır.

Karbon, yer kabuğundaki bolluk açısından ilk on kimyasal elementten biridir. Grafit, birçok kömür çeşidi, petrol, doğal yanıcı gaz, kireçtaşı oluşumları (CaCO e), dolomit (CaC0 3 -MgC0 3) ve diğer karbonatlar şeklinde bulunur. Doğal elmas, mevcut karbonun önemsiz bir kısmını oluştursa da, güzel ve en sert mineral olarak son derece değerlidir. Ancak elbette karbonun en yüksek değeri, tüm canlı organizmaların vücutlarını oluşturan biyoorganik maddelerin yapısal temeli olması gerçeğinde yatmaktadır. Karbon, yaşamın varlığı için gerekli olan birçok kimyasal element arasında haklı olarak ilk sırada yer almaktadır.

Silikon yerkabuğunda en çok bulunan ikinci elementtir. Kum, kil ve gördüğünüz birçok kaya silikon minerallerinden oluşur. Silikon oksitin kristal çeşitleri hariç, tüm doğal bileşikleri silikatlar, yani çeşitli silisik asitlerin tuzları. Bu asitlerin kendileri ayrı maddeler olarak elde edilmemiştir. Ortosilikatlar SiOj iyonları içerir, metasilikatlar ise polimer zincirlerinden (Si0 3") oluşur. Silikatların çoğu, aralarında herhangi bir metalin ve bazı metal olmayanların (flor) atomlarının bulunabileceği silikon ve oksijen atomlarından oluşan bir çerçeve üzerine inşa edilir. -bilinen silikon mineralleri arasında kuvars Si0 2, feldspatlar (ortoklaz KAlSi 3 0 8), mika (muskovit KAl 3 H 2 Si 3 0 12) bulunmaktadır. Toplamda 400'den fazla silikon minerali mücevher ve süs taşlarının yarısından fazlası bilinmektedir. Silisyum bileşikleri; oksijen-silikon yapısı, silisyum minerallerinin sudaki çözünürlüğünün düşük olmasına neden olur. Bu tür kayaçlar, yalnızca sıcak yer altı kaynaklarından birikebilir.

Karbon, silikon, kalay ve kurşunun çok eski çağlardan beri basit maddeler veya bileşikler halinde bilindiği için keşfedilme zamanından bahsetmeye gerek yok. Germanyum, 1886 yılında K. Winkler (Almanya) tarafından nadir mineral argyroditte keşfedildi. Bu tür özelliklere sahip bir elementin varlığının D.I. Mendeleev tarafından tahmin edildiği kısa sürede anlaşıldı. Yeni unsurun adı tartışmalara neden oldu. Mendeleev, Winkler'a yazdığı bir mektupta bu ismi şiddetle destekledi. germanyum.

Grup IVA elemanlarının en dışta dört değerlik elektronu vardır. S- ve p-alt seviyeleri:

Atomların elektronik formülleri:

Temel durumda bu elementler iki değerlidir ve uyarılmış durumda dört değerlikli hale gelirler:

Karbon ve silikon, iki değerlikli durumda çok az sayıda kimyasal bileşik oluşturur; hemen hemen tüm kararlı bileşiklerde dört değerliklidirler. Grubun aşağısında, germanyum, kalay ve kurşun için iki değerlikli durumun kararlılığı artar ve dört değerlikli durumun kararlılığı azalır. Bu nedenle kurşun(1U) bileşikleri güçlü oksitleyici ajanlar gibi davranır. Bu model VA grubunda da belirgindir. Karbon ve grubun diğer elementleri arasındaki önemli bir fark, üç farklı hibridizasyon durumunda kimyasal bağlar oluşturabilme yeteneğidir: sp, sp2 Ve sp3. Silikonun pratikte tek bir hibrit durumu kaldı sp3. Karbon ve silikon bileşiklerinin özellikleri karşılaştırıldığında bu açıkça görülmektedir. Örneğin, karbon monoksit C02 bir gazdır (karbon dioksit) ve silikon oksit Si02 refrakter bir maddedir (kuvars). İlk madde gaz halindedir çünkü ne zaman sp- karbon hibridizasyonu, tüm kovalent bağlar C0 2 molekülünde kapalıdır:

Moleküller arasındaki çekim zayıftır ve bu da maddenin durumunu belirler. Silikon oksitte, dört hibrit 5p3 silikon yörüngesi iki oksijen atomu üzerinde kapatılamaz. Bir silikon atomu dört oksijen atomuyla bağlanır ve bunların her biri başka bir silikon atomuyla bağlanır. Sonuç, tüm atomlar arasındaki bağların aynı kuvvette olduğu bir çerçeve yapısıdır (bkz. diyagram, cilt 1, sayfa 40).

Aynı hibridizasyona sahip karbon ve silikon bileşikleri, örneğin metan CH4 ve silan SiH4, yapı ve fiziksel özellikler bakımından benzerdir. Her iki madde de gazdır.

IVA elemanlarının elektronegatifliği, VA grubunun elemanlarına kıyasla azalır ve bu özellikle 2. ve 3. periyotların elemanlarında belirgindir. IVA grubundaki elementlerin metalikliği VA grubuna göre daha belirgindir. Grafit formundaki karbon bir iletkendir. Silikon ve germanyum yarı iletkenlerdir, kalay ve kurşun ise gerçek metallerdir.

16.1. IIIA, IVA ve VA gruplarının elemanlarının genel özellikleri

Doğal element sisteminin bu üç grubunun bileşimi Şekil 16.1'de gösterilmektedir. Atomların yörünge yarıçaplarının değerleri (angstrom cinsinden) de burada verilmiştir. Metalleri oluşturan elementler (yörünge yarıçapı 1,1 angstromdan büyük) ile ametalleri oluşturan elementler (yörünge yarıçapı 1,1 angstromdan küçük) arasındaki sınır en açık şekilde bu gruplarda görülebilir. Şekilde bu kenarlık çift çizgi ile gösterilmiştir. Bu sınırın hala keyfi olduğunu unutmamalıyız: alüminyum, galyum, kalay, kurşun ve antimon kesinlikle amfoterik metallerdir, ancak bor, germanyum ve arsenik de bazı amfoteriklik belirtileri gösterir.
Bu üç grubun elementlerinin yer kabuğundaki atomlarından en sık aşağıdakiler bulunur: Si (w = %25,8), Al (w = %7,57), P (w = %0,090), C (w = %0,087 ve N (w = %0,030). Bunlar bu bölümde karşılaşacağınız kişilerdir.
Grup IIIA elementlerinin atomlarının genel değerlik elektronik formülleri - ns 2 n.p. 1, IVA grubu – ns 2 n.p. 2, VA grupları – ns 2 n.p. 3. En yüksek oksidasyon durumları grup numarasına eşittir. Orta düzey olanlar 2 azdır.
Bu elementlerin atomlarının oluşturduğu tüm basit maddeler (azot hariç) katıdır. Birçok element allotropi ile karakterize edilir (B, C, Sn, P, As). Yalnızca üç kararlı moleküler madde vardır: nitrojen N2, beyaz fosfor P4 ve sarı arsenik As4.

Bu üç grubun metalik olmayan elementleri, kovalent bağlara sahip moleküler hidrojen bileşikleri oluşturma eğilimindedir. Üstelik karbonda o kadar çok şey var ki, hidrokarbonlar ve türevleri ayrı bir bilim olan organik kimya tarafından inceleniyor. Bu elementler arasında ikinci en büyük hidrojen bileşiği sayısı bordur. Borohidritler (boranlar) çok sayıda ve karmaşık yapıda olduğundan borohidritlerin kimyası da kimyanın ayrı bir dalı haline gelmiştir. Silikon yalnızca 8 hidrojen bileşiği (silan), nitrojen ve fosfor - her biri iki tane ve geri kalanı - her biri bir hidrojen bileşiği oluşturur. En basit hidrojen bileşiklerinin moleküler formülleri ve isimleri:

Daha yüksek oksitlerin bileşimi, grup numarasına eşit en yüksek oksidasyon durumuna karşılık gelir. Her gruptaki yüksek oksitlerin türü, atom numarasının artmasıyla birlikte asidikten amfoterik veya bazik yapıya doğru kademeli olarak değişir.

Hidroksitlerin asit-baz karakteri çok çeşitlidir. Yani HNO3 güçlü bir asittir ve TlOH bir alkalidir.

1.IIIA, IVA ve VA grup elementlerinin atomlarının kısaltılmış elektronik formüllerini ve enerji diyagramlarını yapın. Dış ve değerlik elektronlarını belirtin.

Azot atomunun üç eşleşmemiş elektronu vardır, dolayısıyla değişim mekanizmasıyla üç kovalent bağ oluşturabilir. Donör-alıcı mekanizması ile nitrojen atomunun +1 pozitif formal yük kazandığı başka bir kovalent bağ oluşturabilir. e. Bu nedenle, maksimum nitrojen beş değerlidir, ancak maksimum kovalanlığı dörttür (Bu, nitrojenin beş değerli olamayacağına dair sıklıkla karşılaşılan ifadeyi açıklar).
Dünyadaki nitrojenin neredeyse tamamı gezegenimizin atmosferinde bulunur. Litosferde nitrat formunda çok daha küçük bir nitrojen kısmı bulunur. Azot, tüm organizmalarda ve bunların ayrışma ürünlerinde bulunan organik bileşiklerin bir parçasıdır.
Azot tek oluşturur basit moleküler madde Molekülde diatomik üçlü bağ bulunan N2 (Şekil 16.2). Bu bağın enerjisi 945 kJ/mol olup, diğer bağ enerjilerinin değerlerini aşar (bkz. Tablo 21). Bu, nitrojenin normal sıcaklıklarda eylemsizliğini açıklar. Nitrojen, fiziksel özelliklerine göre doğuştan bildiğimiz renksiz, kokusuz bir gazdır (dünya atmosferinin dörtte üçü nitrojenden oluşur). Azot suda az çözünür.

Azot iki tane oluşturur hidrojen bileşikleri: amonyak NH3 ve hidrazin N2H6:

Amonyak keskin, boğucu bir kokuya sahip renksiz bir gazdır. Konsantre amonyak buharının dikkatsizce solunması spazmlara ve boğulmaya neden olabilir. Amonyak suda çok çözünür, bu da her amonyak molekülünün su molekülleriyle dört hidrojen bağı oluşturmasıyla açıklanır.

Amonyak molekülü bir baz parçacıktır (bkz. Ek 14). Bir protonu kabul ederek amonyum iyonuna dönüşür. Reaksiyon hem sulu çözeltide hem de gaz fazında gerçekleşebilir:

NH3 + H20 NH4 + OH (çözelti içinde);
NH3 + H30 B = NH4 + H20 (çözelti içinde);
NH 3g + HCl g = NH4Cl cr (gaz fazında).

Amonyağın sulu çözeltileri, çözünmeyen hidroksitleri çökeltecek kadar alkalindir, ancak amfoterik hidroksitlerin, hidroksi kompleksleri oluşturmak üzere bunların içinde çözünmesine yetecek kadar alkalin değildir. Bu nedenle amfoterik hidroksitlerin hazırlanmasında amonyak çözeltisinin kullanılması uygundur. P-elementler: Al(OH) 3, Be(OH) 2, Pb(OH) 2, vb., örneğin:

Pb2 + 2NH3 + 2H20 = Pb(OH)2 + 2NH4.

Amonyak havada tutuşturulduğunda yanarak nitrojen ve su oluşturur; Bir katalizör (Pt) varlığında oksijen ile etkileşime girdiğinde, nitrojen monoksite geri dönüşümlü olarak oksitlenir:

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O (katalizörsüz),
4NH3 + 5O2 4NO + 6H20 (katalizörlü).

Amonyak ısıtıldığında bakır gibi çok aktif olmayan metallerin oksitlerini azaltabilir:

3CuO + 2NH3 = 3Cu + N2 + 3H2O

Amonyum tuzları özellikleri bakımından (termal stabilite hariç) alkali metal tuzlarına benzer. ikincisi gibi, hemen hepsi suda çözünür, ancak amonyum iyonu zayıf bir asit olduğundan katyonda hidrolize edilirler. Isıtıldığında amonyum tuzları ayrışır:

NH4CI = NH3 + HC1;
(NH4)2S04 = NH4HSO4 + NH3;
(NH4)2C03 = 2NH3 + C02 + H20;
NH4HS = NH3 + H2S;
NH4NO3 = N20 + 2H20;
NH4NO2 = N2 + 2H20;
(NH4)2HP04 = NH3 + (NH4)H2P04;
(NH4)H2P04 = NH4PO3 + H20.

Çeşitli oksidasyon durumlarındaki azot beş tane oluşturur oksitler: N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2 ve N 2 O 5.
Bunlardan en kararlı olanı nitrojen dioksittir. Hoş olmayan bir kokuya sahip kahverengi zehirli bir gazdır. Suyla reaksiyona girer:

2NO2 + H20 = HNO2 + HNO3.

Alkali bir çözelti ile reaksiyon nitrat ve nitrit oluşumuyla meydana gelir.
N2O ve NO tuz oluşturmayan oksitlerdir.
N203 ve N205 asidik oksitlerdir. Su ile reaksiyona girerek sırasıyla nitro ve nitrik asit çözeltileri oluştururlar.

+III oksidasyon durumundaki nitrojen oksoasit, nitröz asit HNO 2'dir. Molekülleri yalnızca sulu çözeltide bulunan zayıf bir asittir. Tuzları nitrittir. Nitröz asit ve nitritlerdeki nitrojen kolayca +V oksidasyon durumuna oksitlenir.

Nitro asitten farklı olarak nitrik asit HNO 3 güçlü bir asittir. Molekülünün yapısı iki şekilde ifade edilebilir:

Nitrik asit her bakımdan suyla karışır ve seyreltik çözeltilerde onunla tamamen reaksiyona girer:

HNO3 + H2O = H3O + NO3

Nitrik asit ve çözeltileri güçlü oksitleyici maddelerdir. Nitrik asit seyreltildiğinde oksidatif aktivitesi azalır. Herhangi bir konsantrasyondaki nitrik asit çözeltilerinde oksitleyici atomlar öncelikle hidrojen değil nitrojen atomlarıdır. Bu nedenle çeşitli maddelerin nitrik asitle oksidasyonu sırasında yalnızca yan ürün olarak hidrojen açığa çıkar. Asit konsantrasyonuna ve diğer reaktifin indirgeme aktivitesine bağlı olarak reaksiyon ürünleri NO2, NO, N20, N2 ve hatta NH4 olabilir. Çoğu zaman bir gaz karışımı oluşur, ancak konsantre nitrik asit durumunda yalnızca nitrojen dioksit açığa çıkar:

Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3FeS + 30HNO3 = Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)3 + 27NO2 + 15H2O

Seyreltik nitrik asit durumunda, nitrojen monoksit çoğunlukla açığa çıkar:

Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O
3H 2 S + 2HNO 3 = 2NO + 4H 2 Ö + 3S

Çok seyreltik nitrik asidin güçlü bir indirgeyici maddeyle (Mg, Al, Zn) reaksiyona girmesi durumunda amonyum iyonları oluşur:

4Mg + 10HNO3 = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Konsantre sülfürik asitle pasifleştirilen metaller aynı zamanda konsantre nitrik asitle de pasifleştirilir.
Nitrik asit tuzları - nitratlar - termal olarak kararsız bileşiklerdir. Isıtıldığında ayrışırlar:
2KNO3 = 2KNO2 + O2;
2Zn(NO3)2 = 2ZnO + 4N02 + O2;
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2.

1.Paragraf metninde verilen reaksiyonlar için tanımlayıcı denklemler kurun.
2. a) amonyak, b) nitrik asit, c) çinko nitratın kimyasal özelliklerini karakterize eden reaksiyon denklemleri oluşturun.
Amonyak ve nitrik asidin kimyasal özellikleri.

Azot atomunun aksine, atom fosfor bir değişim mekanizmasıyla beş kovalent bağ oluşturabilir. Bunun geleneksel açıklaması şu üç durumdan birinin uyarılma olasılığına dayanmaktadır: S-elektronlar ve 3'e geçişi D-alt düzey.
Fosfor elementi oldukça fazla miktarda oluşur allotropik modifikasyonlar. Bunlardan üç modifikasyon en kararlı olanıdır: beyaz fosfor, kırmızı fosfor ve siyah fosfor. Beyaz fosfor, P4 moleküllerinden oluşan, havada kendiliğinden yanmaya yatkın, mumsu, toksik bir maddedir. Kırmızı fosfor, oldukça karmaşık bir yapıya sahip, koyu kırmızı renkli, moleküler olmayan, daha az aktif bir maddedir. Tipik olarak, kırmızı fosfor her zaman bir beyaz karışımı içerir, bu nedenle hem beyaz hem de kırmızı fosfor her zaman bir su tabakası altında depolanır. Siyah fosfor aynı zamanda karmaşık bir çerçeve yapısına sahip, moleküler olmayan bir maddedir.
Beyaz fosfor molekülleri tetrahedraldir, içlerindeki fosfor atomu üç değerlidir. Beyaz fosfor molekülünün top ve çubuk modeli ve yapısal formülü:

Kırmızı fosforun yapısı yapısal formülle ifade edilebilir:

Fosfor, kalsiyum fosfatın kum ve kokla ısıtılmasıyla elde edilir:

Ca3 (PO4)2 + 3SiO2 + 5C = 3CaSiO3 + 2P + 5CO.

Fosfor en çok +V oksidasyon durumuna sahip bileşiklerle karakterize edilir. Fosfor aşırı klorla reaksiyona girdiğinde pentaklorür oluşturur. Fosforun herhangi bir allotropik modifikasyonunun yanması sırasında aşırı oksijen oluşur oksit fosfor(V):

4P + 5O2 = 2P2O5.

Fosfor(V) oksidin iki modifikasyonu vardır: moleküler olmayan (en basit formül P2O5 ile) ve moleküler (moleküler formül P4O10 ile). Fosfor oksit genellikle bu maddelerin bir karışımıdır.

Bu oldukça higroskopik asidik oksit, suyla reaksiyona girerek sırasıyla metafosforik, difosforik ve ortofosforik asitler oluşturur:

P 2 Ö 5 + H 2 Ö = 2HPO 3, 2H PO 3 + H 2 Ö = H 4 P 2 Ö 7, H 4 P 2 Ö 7 + H 2 Ö = 2H 3 PO 4.

Ortofosforik asit(genellikle basitçe fosforik olarak adlandırılır) tribazik zayıf bir asittir (bkz. Ek 13). Suda çok çözünür, renksiz kristal bir maddedir. Güçlü bazlarla reaksiyona girdiğinde reaktiflerin oranına bağlı olarak üç sıra oluşturur tuzlar(ortofosfatlar, hidroortofosfatlar ve dihidrojen ortofosfatlar - genellikle adlarında "orto" ön eki çıkarılır):

H3PO4 + OH = H2PO4 + H20,
H3P04 + 2OH = HPO42 + 2H20,
H3P04 + 3OH = P043 + 3H20.

Çoğu orta fosfat (lityum dışındaki alkali elementlerin tuzları hariç) suda çözünmez. Önemli ölçüde daha fazla çözünür asit fosfat vardır.
Fosforik asit, doğal kalsiyum fosfatın aşırı sülfürik asit ile işlenmesiyle elde edilir. Farklı bir kalsiyum fosfat ve sülfürik asit oranıyla, tarımda “basit süperfosfat” adı verilen mineral gübre olarak kullanılan bir dihidrojen fosfat ve kalsiyum sülfat karışımı oluşur:
Ca3(PO4)2 + 3H2S04 = 2H3P04 + 3CaS04;
Ca3 (PO 4) 2 + 2H2 SO 4 = Ca (H 2 PO 4) 2 + 2CaS04.

Reaksiyonla daha değerli "çift süperfosfat" elde edilir

Ca3 (P04)2 + 4H3PO4 = 3Ca(H2P04)3.

Bu mineral gübrenin ana maddesi kalsiyum dihidrojen fosfattır.

1. Paragraf metninde iyonik denklemlerin verildiği reaksiyonlar için moleküler denklemler oluşturun.
2. Paragraf metninde verilen reaksiyonların denklemlerini açıklayıcı bir şekilde yazın.
3. a) fosfor, b) fosfor oksit (V), c) ortofosforik asit, d) sodyum dihidrojen fosfatın kimyasal özelliklerini karakterize eden reaksiyon denklemlerini oluşturun.
Fosforik asidin kimyasal özellikleri.

Karbon tüm organizmaların ana bileşenidir. Doğada hem karbondan oluşan basit maddeler (elmas, grafit) hem de bileşikler (doğal gaz ve petroldeki karbondioksit, çeşitli karbonatlar, metan ve diğer hidrokarbonlar) bulunur. Taş kömürlerindeki karbonun kütle oranı %97'ye ulaşır.
Atom Temel durumdaki karbon, bir değişim mekanizması yoluyla iki kovalent bağ oluşturabilir, ancak normal koşullar altında bu tür bileşikler oluşmaz. Bir karbon atomu uyarılmış duruma girdiğinde dört değerlik elektronunun tamamını kullanır.
Karbon oldukça fazla oluşur allotropik modifikasyonlar(bkz. Şekil 16.2). Bunlar elmas, grafit, karabina ve çeşitli fullerenlerdir.

Elmas çok sert, renksiz, şeffaf kristal bir maddedir. Elmas kristalleri karbon atomlarından oluşur sp 3-melezleştirilmiş durum, mekansal bir çerçeve oluşturuyor.
Grafit, gri-siyah renkte oldukça yumuşak kristal bir maddedir. Grafit kristalleri, karbon atomlarının yer aldığı düz katmanlardan oluşur. sp 2-hibrit durum ve altıgen hücrelerle ağlar oluşturur.
Carbyne, içinde karbon atomlarının bulunduğu doğrusal moleküllerden oluşan, lifli yapıya sahip, renksiz bir maddedir. sp-hibrit durumu (=С=С=С=С= veya –С С–С С–).
Fullerenler, karbonun C 60, C 80 vb. moleküllerle moleküler allotropik modifikasyonlarıdır. Bu maddelerin molekülleri içi boş ağ küreleridir.
Karbonun tüm modifikasyonları, oksitleyici olanlardan daha büyük ölçüde indirgeyici özellikler sergiler; örneğin, kok (kömür işleme ürünü;% 98'e kadar karbon içerir), demiri oksit cevherlerinden ve bir dizi başka metali oksitlerinden azaltmak için kullanılır. :

Fe203 + 3C = 2Fe + 3CO (yüksek sıcaklıkta).

Çoğu karbon bileşiği, 10. ve 11. sınıflarda öğreneceğiniz organik kimyada incelenir.
İnorganik maddelerde karbonun oksidasyon durumu +II ve +IV'dür. Karbonun bu oksidasyon durumları ile iki tane vardır oksit.
Karbon monoksit (II) renksiz, kokusuz, zehirli bir gazdır. Önemsiz isim karbon monoksittir. Karbon içeren yakıtın eksik yanması sırasında oluşur. Molekülünün elektronik yapısı için bkz. sayfa 121. CO, kimyasal özelliklerine göre tuz oluşturmayan bir oksittir; ısıtıldığında indirgeyici özellikler gösterir (çok aktif olmayan metallerin birçok oksidini metale indirger).
Karbon monoksit (IV) renksiz, kokusuz bir gazdır. Önemsiz adı karbondioksittir. Asidik oksit. Suda (fiziksel olarak) az çözünür, kısmen reaksiyona girerek kömür oluşturur asit H2C03 (bu maddenin molekülleri yalnızca çok seyreltik sulu çözeltilerde bulunur).
Karbonik asit çok zayıf bir asittir (bkz. Ek 13), dibazik, iki sıra oluşturur tuzlar(karbonatlar ve bikarbonatlar). Çoğu karbonat suda çözünmez. Hidrokarbonatlardan yalnızca alkali metal ve amonyum hidrokarbonatlar ayrı maddeler olarak mevcuttur. Hem karbonat iyonu hem de bikarbonat iyonu baz parçacıklardır, dolayısıyla sulu çözeltilerdeki hem karbonatlar hem de bikarbonatlar anyonda hidrolize uğrar.
Karbonatlardan en önemlileri sodyum karbonat Na2C03 (soda, soda külü, çamaşır sodası), sodyum bikarbonat NaHC03 (kabartma tozu, kabartma tozu), potasyum karbonat K2C03 (potas) ve kalsiyum karbonat CaC03'tür. (tebeşir, mermer, kireçtaşı).
Kalitatif reaksiyon gaz karışımında karbondioksit varlığı için: test gazı kireç suyundan (doymuş bir kalsiyum hidroksit çözeltisi) geçerken bir kalsiyum karbonat çökeltisinin oluşması ve ardından gazı daha fazla geçerken çökeltinin çözülmesi. Meydana gelen reaksiyonlar: Silikon elementi bir tane oluşturur basit madde aynı isimle. Bu, silikonun sertlik açısından sadece biraz daha düşük olduğu elmas yapısına sahip moleküler olmayan bir maddedir. Geçtiğimiz yarım yüzyılda silikon, tek kristallerinin neredeyse tüm elektronik ekipmanlarda kullanılması nedeniyle uygarlığımız için kesinlikle vazgeçilmez bir malzeme haline geldi.
Silikon oldukça inert bir maddedir. oda sıcaklığında flor ve hidrojen florür dışında hemen hemen hiçbir şeyle reaksiyona girmez:
Si + 2F2 = SiF4;
Si + 4HF = SiF4 + 2H2.
İnce öğütülmüş bir toz halinde ısıtıldığında oksijen içinde yanar ve dioksit (SiO2) oluşturur. Alkali ile birleştirildiğinde veya konsantre alkali çözeltileri ile kaynatıldığında silikatlar oluşturur:

Si + 4NaOH = Na4Si04 + 2H2;
Si + 2NaOH + H20 = Na2Si03 + 2H2.

Silikon monoksit SiO – tuz oluşturmayan oksit; kolayca dioksite oksitlenir.
Silikon dioksit Si02, çerçeve yapısına sahip moleküler olmayan bir maddedir. Su ile reaksiyona girmez. asit oksit – alkalilerle kaynaştığında silikatlar oluşturur, örneğin:
Si02 + 2NaOH = Na2Si03 + H20. Alüminyum, Dünya'nın litosferinde silikondan sonra en çok bulunan elementtir. Tek başına ve silikonla birlikte birçok mineral oluşturur: feldispatlar, mikalar, korindon Al2O3 ve değerli çeşitleri (renksiz lökosafir, krom içeren yakut, titanyum içeren safir).
Basit madde alüminyum, gümüşi beyaz parlak hafif bir metaldir. Saf alüminyum çok yumuşaktır, ince folyoya sarılabilir ve içinden tel çekilebilir. Alüminyum iyi bir elektrik iletkenliğine sahiptir. Atmosfer etkilerine karşı dayanıklıdır. Alüminyum alaşımları oldukça serttir ancak iyi işlenebilmektedir. Alüminyum zehirli değildir. Bütün bunlar alüminyumun çok çeşitli endüstrilerde kullanılmasına olanak tanır: havacılık, elektrik, gıda endüstrileri ve inşaat. Alüminyum günlük yaşamda da yaygın olarak kullanılmaktadır. Alüminyum, bileşiklerinin eriyiğinin elektrolizi ile üretilir.
Alüminyumun kimyasal inertliği, yüzeyinde metalin reaktifle temasını önleyen yoğun bir oksit filminin varlığından kaynaklanır. Bu film kimyasal veya mekanik olarak uzaklaştırıldığında alüminyum çok aktif hale gelir. Böylece, oksit filmi olmayan alüminyum, ek ısıtmaya gerek kalmadan havada kendiliğinden tutuşur ve yanar.
Alüminyumun indirgeyici özellikleri özellikle ısıtıldığında belirgindir. Bu koşullar altında birçok metali oksitlerden arındırır: yalnızca demir, titanyum, zirkonyum değil, kalsiyum ve baryum bile.
Alüminyum oksit Al 2 O 3 (önemsiz isimler - alümina, korindon), bağın hem iyonik hem de kovalent olarak zayıf bir şekilde tanımlandığı moleküler olmayan bir maddedir. Bu durumlarda her zaman olduğu gibi amfoterik bir oksittir. Amfoterik özelliklere de sahip olan alüminyum hidroksitin kalsinasyonuyla elde edilir.
Hidratlanmış alüminyum iyonu katyonik bir asittir, bu nedenle çözünür alüminyum tuzları oldukça yüksek oranda hidrolize edilir.
Alüminyum tuzlarından en yaygın olarak kullanılanı potasyum şap KAl(SO4)2 ·12H20 - potasyum alüminyum sülfat dodekahidrattır. Higroskopik olmayan, mükemmel kristalleşen bir maddedir. Çözeltisi, iki farklı sülfatın çözeltilerinin bir karışımı gibi davranır: potasyum sülfat ve alüminyum sülfat. Şapın yapısı şu formülle ifade edilebilir: (SO 4) 2.

1.Paragraf metninde verilen reaksiyonlar için tanımlayıcı denklemler kurun.
2. a) alüminyumun, b) alüminyum hidroksitin, i) potasyum aluminyumun kimyasal özelliklerini karakterize eden reaksiyon denklemleri oluşturun.
Alüminyum tuzlarının kimyasal özellikleri

Elemanlar karbon C, silikon Si, germanyum Ge, kalay Sn ve kurşun Pb, D.I.'nin Periyodik Tablosunun IVA grubunu oluşturur. Mendeleev. Bu elementlerin atomlarının değerlik seviyesi için genel elektronik formül n'dir. S 2n PŞekil 2'de bileşiklerdeki elementlerin baskın oksidasyon durumları +2 ve +4'tür. Elektronegatifliklerine göre C ve Si elementleri metal olmayanlar, Ge, Sn ve Pb ise atom numarası arttıkça metalik özellikleri artan amfoterik elementler olarak sınıflandırılır. Bu nedenle kalay(IV) ve kurşun(IV) bileşiklerinde kimyasal bağlar kovalenttir; iyonik kristaller kurşun(II) için ve daha az ölçüde kalay(II) için bilinmektedir. C'den Pb'ye kadar olan element serisinde, +4 oksidasyon durumunun stabilitesi azalır ve +2 oksidasyon durumu artar. Kurşun(IV) bileşikleri güçlü oksitleyici maddelerdir, +2 oksidasyon durumundaki diğer elementlerin bileşikleri ise güçlü indirgeyici maddelerdir.

Basit maddeler Karbon, silikon ve germanyum kimyasal olarak oldukça inerttir ve su ve oksitleyici olmayan asitlerle reaksiyona girmez. Kalay ve kurşun da suyla reaksiyona girmez, ancak oksitleyici olmayan asitlerin etkisi altında kalay(II) ve kurşun(II) suları şeklinde çözeltiye girerler. Alkaliler karbonu çözeltiye aktarmaz, silikonun aktarılması zordur ve germanyum alkalilerle yalnızca oksitleyici maddelerin varlığında reaksiyona girer. Kalay ve kurşun, alkali bir ortamda suyla reaksiyona girerek kalay(II) ve kurşun(II)'nin hidrokso komplekslerine dönüşür. IVA grubunun basit maddelerinin reaktivitesi artan sıcaklıkla artar. Dolayısıyla ısıtıldıklarında hepsi metaller ve metal olmayanların yanı sıra oksitleyici asitlerle (HNO 3, H 2 SO 4 (kons.), vb.) reaksiyona girer. Özellikle konsantre nitrik asit ısıtıldığında karbonu C02'ye oksitler; silikon, HNO3 ve HF karışımı içinde kimyasal olarak çözünür ve hidrojen hekzaflorosilikat H2'ye dönüşür. Seyreltik nitrik asit kalayı kalay(II) nitrata dönüştürür ve konsantre asit onu hidratlı kalay(IV) oksit SnO 2'ye dönüştürür N H 2 O, denir β -tinik asit. Sıcak nitrik asidin etkisi altındaki kurşun, kurşun(II) nitratı oluştururken, soğuk nitrik asit bu metalin yüzeyini pasifleştirir (bir oksit filmi oluşur).

Kok formundaki karbon, metalurjide güçlü bir indirgeyici madde olarak kullanılır ve havada CO ve CO2 oluşturur. Bu, kurşun sülfür içeren cevherlerin kavrulmasıyla elde edilen doğal Sn02 ve PbO oksitlerinden serbest Sn ve Pb elde edilmesini mümkün kılar. Silikon, Si02'den magnezyum-termal yöntemle elde edilebilir (fazla magnezyum ile silisit Mg2Si de oluşur).

Kimya karbon- Bu esas olarak organik bileşiklerin kimyasıdır. Karbürler tipik inorganik karbon türevleridir: tuz benzeri (CaC2 veya Al4C3 gibi), kovalent (SiC) ve metal benzeri (örneğin Fe3C ve WC). Pek çok tuz benzeri karbür, hidrokarbonların (metan, asetilen vb.) açığa çıkmasıyla tamamen hidrolize edilir.

Karbon iki oksit oluşturur: CO ve CO2. Karbon monoksit, pirometalurjide güçlü bir indirgeyici madde olarak kullanılır (metal oksitleri metallere dönüştürür). CO aynı zamanda örneğin karbonil komplekslerinin oluşumuyla oluşan ekleme reaksiyonlarıyla da karakterize edilir. Karbon monoksit, tuz oluşturmayan bir oksittir; zehirlidir (“karbon monoksit”). Karbon dioksit asidik bir oksittir; sulu çözeltide monohidrat CO2 · H2O ve zayıf dibazik karbonik asit H2C03 formunda bulunur. Hidroliz nedeniyle karbonik asidin çözünebilir tuzları - karbonatlar ve bikarbonatlar - pH> 7'ye sahiptir.

Silikon oldukça uçucu ve reaktif olan (havada kendiliğinden tutuşan) birkaç hidrojen bileşiği (silanlar) oluşturur. Silanlar elde etmek için silisitlerin (örneğin magnezyum silisit Mg2Si) su veya asitlerle etkileşimi kullanılır.

+4 oksidasyon durumundaki silikon, SiO 2'nin bir parçasıdır ve yapı ve bileşim silikat iyonları (SiO 4 4–; Si 2 O 7 6–; Si 3 O 9 6–; Si 4 O 11 6) açısından çok sayıda ve genellikle çok karmaşıktır. – ; Si 4 O 12 8– ve diğerleri), temel parçası tetrahedral bir gruptur. Silikon dioksit asidik bir oksittir; füzyon (polimetasilikatlar oluşturarak) ve çözelti halinde (ortosilikat iyonları oluşturarak) alkalilerle reaksiyona girer. Asitlerin veya karbondioksitin etkisi altında alkali metal silikat çözeltilerinden, silikon dioksit hidrat Si02 çökeltisi açığa çıkar N H 2 O, zayıf orto-silisik asit H 4 SiO 4'ün her zaman küçük bir konsantrasyonda çözeltide bulunduğu dengededir. Hidroliz nedeniyle alkali metal silikatların sulu çözeltilerinin pH'ı > 7'dir.

Kalay Ve yol göstermek+2 oksidasyon durumunda SnO ve PbO oksitlerini oluştururlar. Kalay(II) oksit termal olarak kararsızdır ve Sn02 ve Sn'ye ayrışır. Kurşun(II) oksit ise tam tersine çok kararlıdır. Kurşunun havada yanması sonucu oluşur ve doğal olarak oluşur. Kalay(II) ve kurşun(II) hidroksitler amfoteriktir.

Kalay(II) sulu katlama güçlü asidik özellikler sergiler ve bu nedenle yalnızca pH'ta stabildir< 1 в среде хлорной или азотной кислот, анионы которых не обладают заметной склонностью вхо­дить в состав комплексов олова(II) в качестве лигандов. При раз­бавлении таких растворов выпадают осадки основных солей раз­личного состава. Галогениды олова(II) – ковалентные соединения, поэтому при растворении в воде, например, SnCl 2 протекает внача­ле гидратация с образованием , а затем гидролиз до выпадения осадка вещества условного состава SnCl(OH). При наличии избытка хлороводородной кислоты, SnCl 2 нахо­дится в растворе в виде комплекса – . Большинство солей свинца(II) (например, иодид, хлорид, сульфат, хромат, карбонат, сульфид) малорастворимы в воде.

Kalay(IV) ve kurşun(IV) oksitleri, asidik özelliklerin baskın olduğu amfoteriktir. Polihidrat EO 2'ye karşılık gelirler · N H 2 O, aşırı alkalilerin etkisi altında hidrokso kompleksleri şeklinde çözeltiye geçer. Kalay(IV) oksit, kalayın havada yanması sonucu oluşur ve kurşun(IV) oksit, yalnızca güçlü oksitleyici maddelerin (örneğin kalsiyum hipoklorit) kurşun(II) bileşikleri üzerindeki etkisiyle elde edilebilir.

Kovalent kalay(IV) klorür su ile tamamen hidrolize edilir, Sn02 açığa çıkar ve kurşun(IV) klorür suyun etkisi altında ayrışır, klor açığa çıkar ve kurşun(II) klorüre indirgenir.

Kalay(II) bileşikleri indirgeyici özellikler sergiler, özellikle alkali bir ortamda güçlüdür ve kurşun(IV) bileşikleri, özellikle asidik bir ortamda güçlü, oksitleyici özellikler sergiler. Yaygın bir kurşun bileşiği çift oksittir (Pb 2 II Pb IV) O4. Bu bileşik nitrik asitin etkisi altında ayrışır ve kurşun(II) katyon formunda çözeltiye girer ve kurşun(IV) oksit çöker. Çift oksitte bulunan kurşun (IV), bu bileşiğin güçlü oksitleyici özelliklerini belirler.

Bu elementlerin amfoterik doğasından dolayı, germanyum(IV) ve kalay(IV) sülfitler, fazla sodyum sülfit eklendiğinde, örneğin Na2GeS3 veya Na2SnS3 gibi çözünür tiyosallar oluşturur. Aynı kalay(IV) tiyotuz, kalay(II) sülfit SnS'nin sodyum polisülfür ile oksidasyonu yoluyla elde edilebilir. Tiozaltlar, güçlü asitlerin etkisi altında yok edilir, gaz halinde H2S ve bir GeS2 veya SnS2 çökeltisi açığa çıkar. Kurşun(II) sülfür, polisülfitlerle reaksiyona girmez ve kurşun(IV) sülfür bilinmemektedir.

Soy gazların elektronik formülleri:

• O - 1s 2;
• Ne - 1s 2 2s 2 2p 6;
• Ar - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6;
• Kr - 3d 10 4s 2 4p 6;
• Xe - 4d 10 5s 2 5p 6;

Pirinç. Karbon atomunun yapısı.

D. I. Mendeleev'in periyodik kimyasal element tablosunun 14. Grubu (eski sınıflandırmaya göre grup IVa) 5 element içerir: karbon, silikon, germanyum, kalay, kurşun (yukarıdaki tabloya bakınız). Karbon ve silikon metal olmayan maddelerdir, germanyum metalik özellikler sergileyen bir maddedir, kalay ve kurşun tipik metallerdir.

Yerkabuğundaki en yaygın grup 14(IVa) elementi silikondur (Dünyada oksijenden sonra en çok bulunan ikinci elementtir) (%27,6), bunu karbon (%0,1), kurşun (%0,0014) ve kalay (kütle olarak %27,6) takip eder. %0,00022), germanyum (%0,00018).

Silikon, karbondan farklı olarak doğada serbest formda bulunmaz; yalnızca bağlı formda bulunabilir:

• Si02 - kuvars (birçok kayanın, kumun, kilin bir kısmı) ve çeşitleri (akik, ametist, kaya kristali, jasper vb.) formunda bulunan silis;
• silikon açısından zengin silikatlar: talk, asbest;
• alüminosilikatlar: feldispat, mika, kaolin.

Germanyum, kalay ve kurşun da doğada serbest halde bulunmaz, ancak bazı minerallerin bir parçasıdır:

• germanyum: (Cu 3 (Fe, Ge)S 4) - germanit minerali;
• kalay: SnO2 - kasiterit;
• kurşun: PbS - galen; PbS04 - açısit; PbCO3 - serüsit.

Dış enerji seviyesinde uyarılmamış durumdaki 14(IVa) grubunun tüm elemanları iki eşleşmemiş p-elektronuna sahiptir (değerlik 2, örneğin CO). Uyarılmış bir duruma geçiş sırasında (işlem enerji gerektirir), dış seviyedeki bir eşleştirilmiş s-elektronu serbest bir p-orbitaline "sıçrar", böylece 4 "yalnız" elektron (biri s-alt seviyesinde ve üçü s-alt seviyesinde) oluşturur. p-sublevel) , elementlerin değerlik yeteneklerini genişletir (değerlik 4'tür: örneğin, CO 2).

Pirinç. Bir karbon atomunun uyarılmış duruma geçişi.

Yukarıdaki nedenden dolayı, grup 14(IVa)'nın elemanları oksidasyon durumlarını sergileyebilir: +4; +2; 0; -4.

Karbondan kurşuna giden seride bir elektronun s-alt seviyesinden p-alt seviyesine “sıçrayışı” giderek daha fazla enerji gerektirdiğinden (bir karbon atomunu uyarmak için bir kurşun atomunu uyarmaktan çok daha az enerji gerekir), karbon Değerliği dört olan bileşiklere "daha isteyerek" girer; ve kurşun - iki.

Aynı şey oksidasyon durumları için de söylenebilir: karbondan kurşuna olan seride, +4 ve -4 oksidasyon durumlarının tezahürü azalır ve +2 oksidasyon durumu artar.

Karbon ve silikon metal olmadığından, bileşiğe bağlı olarak pozitif veya negatif oksidasyon durumu sergileyebilirler (daha fazla elektronegatif element içeren bileşiklerde, C ve Si elektronlardan vazgeçer ve daha az elektronegatif element içeren bileşiklerde kazanç sağlar):

C +2 O, C +4 O 2, Si +4 Cl 4 C -4 H 4, Mg 2 Si -4

Ge, Sn, Pb, bileşiklerdeki metaller olarak her zaman elektronlarını verirler:

Ge +4 Cl 4, Sn +4 Br 4, Pb +2 Cl 2

Karbon grubunun elemanları aşağıdaki bileşikleri oluşturur:

• dengesiz uçucu hidrojen bileşikleri(genel formül EH4), bunlardan yalnızca metan CH4 stabil bir bileşiktir.
• tuz oluşturmayan oksitler- düşük oksitler CO ve SiO;
• asit oksitler- daha yüksek oksitler C02 ve Si02 - bunlar zayıf asitler olan hidroksitlere karşılık gelir: H2C03 (karbonik asit), H2Si03 (silisik asit);
• amfoterik oksitler- GeO, SnO, PbO ve GeO2, SnO2, PbO2 - ikincisi, germanyum Ge(OH) 4, stronsiyum Sn(OH) 4, kurşun Pb(OH) 4'ün hidroksitlerine (IV) karşılık gelir;