Подгруппа германия

Оглавление:

Подгруппа Германия. Характеристика элементов I V A- Группа. K. In дополнение к типичным включает элементы, элемент lVA-rpynne Немецкие подгруппы: Ge, Sn и Pb. Их валентное электронное устройство Определение вероятности (невозбужденного состояния ns2np2) выражения Свойства и катионные и анионные agents.

In кроме того, эти элементы расположены На границе Zintl число валентных электронов равно、 Ковалентная структура соответствующего простого материала с координацией Динамическое число согласно правилу Юма-Ротери (8-N).Конечно. Одноатомные соединения (за исключением свинца и / 3 олова)、 Причина 2-й Особенности группы IVA paradise, она является наиболее заметной Изменение свойств металлов (обычно из неметалла 1С).

Ромбовидная решетка. Однако、 Соединение Талар не всегда реализуется. Людмила Фирмаль

Итак, тяжелые представители этой группы(Sn, Pb), то есть элементы Он имеет большую атомную массу、 свободное государство. Элементы германиевой подгруппы иногда называют металлом группы IVA. Триста семьдесят девять Формально в нее входит и сама Германия. Но Германий является типичным Полупроводники с преимущественно ковалентными связями Он не должен быть металлом в свободном состоянии.

Тем не менее, многие Соединения с большим количеством электроотрицательных элементов, на которые действует Германий Роль катионного агента, отражающего металлы с химической точки зрения Природа этого elements. In бинарное соединение, содержащее металлический Германий、 Первые, но все эти соединения обладают металлическими свойствами- ми.

Германий характеризуется как бедный анион agent. As ну как же он Не обладает выраженной способностью образовывать анионные комплексы Тип [GeOsJ2″. Олово существует при низкой температуре с 2 полиморфными превращениями Круглое (a-Sn-серое олово) имеет ромбовидную кристаллическую решетку、 Свойства полупроводника, и высокая температура (Fi-Sn-белое олово）、 Это металл физических свойств, но тем не менее Он имеет высокую тетрагональную структуру, что нехарактерно для металлов.

С Кем С технической точки зрения олово ближе к Германию, чем свинец、 Совокупная природа этого элемента более выражена, чем у Германии. Один. Типичным свинцовым металлом этой подгруппы является свинец. Простой. c. h на самой плотной структуре fcc для того чтобы выкристаллизовать вещество 12.In В своих соединениях он действует главным образом как катионный агент. Все 3 элемента показывают характерное состояние окисления+ 4 и 4-2.

И от верхней части к нижней части группы, стабильность самой высокой степени оксидации уменьшает. А чем ниже-тем больше будет. Степень окисления+2 Германия и олова Сильный восстановитель. Для соединений Ge (+2) Эта функция имеет вид В отсутствие окислителя это было бы непропорционально. Для Реакция диспропорционирования Sn (+2) уже меньше characteristic. As за то, что Свинец, то состояние окисления+2 является наиболее стабильным、 Pb (+4) является сильным окислителем.

Немонотонная зависимость свойства в группе IVA Позиция элемента в группе. Следовательно, германский союз Кремний. Однако начальный потенциал ионизации Германия ниже. Это естественно Наличие атомов Германия в отличие от кремния заполнено изнутри th 3 <#°level. it функции как экран jp электронный. По сравнению с 3-м 4-й ионизационный потенциал, характеризующий прочность связи с ядром s-электрона Рон, можно сделать вывод, что эффект проникновения s-электронов является доминирующим 3 < / — немецкий трон под слоем электронов.

Учитывая 4 возможности Сила связи между валентными электронами и ядром、 Атом Германия. Это объясняет высокую ценность немецкой крошки По сравнению с кремнием. Радиус элемента также изменяется немонотонно. В Переход от С К Си вызывает резкое увеличение атомного радиуса. Радиус изменяется незначительно. Это можно сделать с помощью (/- contraction in Немец и жесть.

Немецкие природные соединения и производство、 Олово и свинец. Содержание элементов подгруппы Германия в природе Относительно небольшой. Олово и свинец образуют самостоятельные месторождения. niyii (полиметаллическая руда) и сосредоточена в определенной местности / Германия- 1 из рассеянных элементов без образования больших кластеров. Германийсодержащие минералы, такие как альгилодит и 4Ag2S-GeS2 Германиумит 3Cu2S-FeS-2GeS2 для совместной кристаллизации при охлаждении Горячий водный раствор, содержащий магму и другие сульфидные минералы.

Сэмми. Широко распространенный минерал олова, камень олова(олово Горная порода) SnO2 и станин (пирит) Cu2S-FeS-SnS2.Для свинца Свинцово-глянцевый, или Галеновый, PbS наиболее известен. Галенит часто настраивается- Он содержит основные минеральные фракции полиметаллических руд. Также、 Естественно, он также содержит свинца минералов с кислородом: англезита PbSO4、

Церуссит Пбоз другое В настоящее время основным источником производства Германия являются отходы Производство цинка и коксующегося угля. Получить Германию Обработка оксидного германийсодержащего сырья сильным раствором соляной кислоты Кислота： GeO2 +4НС1 = gecl4 + 2Н2О Затем он подвергается воздействию тетрахлорида Германия (низкокипящая жидкость Дистилляция, гидролиз и полученный чистый продукт GeO2 восстанавливается водородом： GeO2 + 2H2 = Ge + 2H2O

Потому что Германий в основном используется в качестве полупроводникового материала В виде монокристалла порошок, полученный после восстановления, является В атмосфере водорода, подвергнутой направленной кристаллизации или зонной Это melts. In в этом случае произойдет дополнительная глубокая очистка. Кислородсодержащие олово и свинец восстанавливаются в угле Или ко.

Сульфидные минералы предварительно окисляются. Огонь. Олово и свинец получают электролизом. Тот же процесс был использован Он используется при очистке этих металлов, полученных другими методами. Особенно Чистые Sn и Pb получают путем зонного растворения. Физико-химические свойства. Компактный. Расплавление Германия представляет собой хрупкое серебристо-серое вещество、 Металлический блеск.

В нормальных условиях Германий кристаллизуется Это структура алмазного типа и обладает замечательными полупроводниковыми свойствами сств. Однако при высоких давлениях Германий испытывает полиморфизм Преобразование, во-первых/?- Формирование тетрагональной структуры олова, и далее Для структур СС это сопровождается увеличением корректировок Количество вяжущих и внешний вид свойств металла.

Олово-серебристо-белый, легкоплавкий металл в нормальных условиях. Нам- Тетрагональная конюшня на комнатной температуре / изменении т-олова При равновесии 13,2 ° С преобразуется в алмазоподобную а-модификацию. Однако при заметной скорости это преобразование происходит с меньшей скоростью Температура порядка от −30 до −4°C имеет важное значение в процессе этого преобразования. Удельный прирост в определенном объеме (25,6%), это существенный Сокращение количества регулировок при переходе от плотного к Рыхлая алмазоподобная структура.

Этот фазовый переход инициируется и ускоряется. он появится, когда добавится семя оюлова. ^Контакт с белым оловом Серый при низких температурах процесс трансформации полиморфов продолжается Очень fast. At в то же время оловянный предмет крошится в powder. It есть Это явление получило название «Оловянная чума». Триста восемьдесят один 3-й представитель этой подгруппы, свинец, серебро Металл серый с голубоватым оттенком.

Свинец отличается от GE или SN、 Полиморфная модификация и всегда компактная кристаллизация Структура ФКС. Ниже приведены свойства элементов группы IVA: N простых Вещества на их основе： Вы можете сделать выводы, сравнивая твердость Германия, кремния и Алмаза В Германии уже наблюдается некоторая металлизация облигаций. Это подтверждение Германия имеет более низкую температуру плавления, чем кремний Диамант, малый зазор диапазона, большое электричество Проводимость.

Однако, Германий является типичным полупроводником. До точки плавления. Химические свойства одного вещества также подтверждаются как стабильные Плавление свойств металла Ge-Sn-Pb Series. In нормальное состояние, все 3 Вещество устойчиво к воздействию воды и воздуха. Но свинец в воздухе Быстро покрывается матовой оксидной пленкой, которая защищает от дальних Окисление. Всегда есть очень тонкая пассивированная оксидная пленка.

Он также летает над поверхностью Германия и олова. При нагревании все эти вещества Сплавляется с кислородом в атмосфере, образуя оксиды Ge (+4), Sn (- H), но Pb (- F2）、 Опять же, это показывает, что олово ближе к Германии, чем lead. In Германия расположена после серии стандартных электродных потенциалов, следующих за водородом. Между медью и серебром. Поэтому, если он концентрированный, его следует разбавить Воры кислоты, которая в то же время не является окислителем, вступают в реакцию.

Олово и свинец находятся прямо перед водородом. Олово медленно растворяется Он растворяется в разбавленном IIG1 и легко концентрируется с образованием водорода. В этом случае анионный комплекс образуется в концентрированном НС1： Сии Ф 4HC1 = Н2 [осторожное,.] + Н2 Когда свинец растворяется в концентрированном IICI, комплекс становится В кислоте H2 [PbClj-H HNO3] получают Германий и олово- кислота человека и кислота олова, наоборот, разбавленные 1 Олово обладает металлическими свойствами, которые действуют как катионное образование Тело： 3Sn + 8HNO3 = 3Sn (NO3J + 2NO +4Н2О

Свинец также взаимодействует с азотной кислотой в каждом con Центрирование, формирование Pb(GJ3J. So жесть здесь Центральное положение, Германи-как сконцентрированный HNO3 и реагирует、 Разбавление-как свинец. Олово и свинец вступают в реакцию с щелочным раствором с образованием водорода. Только при нагревании он образует соответствующий гидроксо-комплекс E + 2KOH + 2H2O = K2 [E (OHL] + H2 Это подтверждает гермафродитическую природу как свинца, так и олова в частности.

Для него эта реакция более характерна. Германий взаимодействует со щелочью Только в присутствии окислителя. Лучшие реагенты для немецкого перевода Раствор представляет собой смесь HF + HNO3:^ 3Ge + 4HNO3 + 18HF = 3, H2 [GeF6] + 4NO +8Н2О Полученный гексафторидный комплекс аналогичен кремниевому комплексу. Все 3 вещества взаимодействуют непосредственно с галогеном и халькогеном Помимо Германия и олова, он содержит фосфор и мышьяк.

Характерные соединения. Гидрид элемента Германиевая подгруппа общей формулы EN2 нехарактерна. Выше Гидрид элементов EN4 (кроме PbH4) хорошо изучен. И прямой Эти элементы взаимодействуют не с водородом, а опосредованно、 Германий-Германий — gegh ^до, и гидрид SnH4 известен в олово (Stannan), Sn2H6 (Предназначать).Присутствие гидрида свинца является неопределенным. Кос.

Выражен важный признак возможности образования PH4 (пранбана) Свинец летуч в потоке водорода. Способность образовывать гомо атомные цепи E-E быстро уменьшается от Германия до свинца, что приводит к снижению термической стабильности Он движется в том же направлении. Подгруппа все гидриды элементов в Германии Он был получен путем разложения кислотой соединения с активным металлом.、

Например Mg2Ge + 4HCI = 2MgCI2 + GeH4 Эти гидриды быстро гидролизуются в воде. GeH4 + 6Н2О = Н2 [Гэ(он] + 4Н2 Кроме того, он сильно окисляется кислородом воздуха(самовозгорание). GeH4 + 20,= GeO2 + 2H2O 2 ряда характерных оксидов и гидроксидов, соответствующих Состояние окисления E (+2) и E (- H).При нагревании одного вещества в воздухе Образуются двуокись Германия и олова-GeO2 и SnO2, но монооксид свинца Пио. Оксиды GeO и SnO менее стабильны. Гео — это термин промежуточные звенья.

Химическое окисление Германия при относительно низких температурах 600°C) и имеет повышенную летучесть (сублимируется при 710°C). нет. Низко-окисленный Германий является гораздо более стабилен, чем оксид кремния Шио. 400 ° oxide оксид олова SnO начинает становиться несбалансированным： 4SnO = ЗП + 2SnO-пленок sno2(Sn3O4） Диоксид свинца доступен только косвенно. При нагревании、 Образование низших оксидов и их постепенная диссоциация： Рв2 Pb2o3 Pb3o4 > POE Промежуточные оксиды Pb2O3 и Pb3O4 следует считать смешанными Оксид свинца PbO-PbO2 и 2PbO-Pb02.

Это может показать стабильность элементарных оксидов подгруппы Германия. Схема Повышенные окислительные свойства Гео2 Sno2 с Окисление Гео PbO2 Восстанавливать Рио. Усиление сводимости Поэтому, в серии Ge-Sn-Pb, увеличение стабилности низкого уровня Полностью окисляется по мере увеличения металла Собственность. Потому что все оксиды элементов германиевой подгруппы слабо растворяются в воде.、

Гидроксид, соответствующий им, может быть получен опосредованно. Людмила Фирмаль

Гидро Посеянный E (OHJ на самом деле является гидратированной формой с переменными Более высокая окись Эог в кислоте содержания воды трудна для того чтобы растворить. У нас есть. Наоборот, они лучше взаимодействуют со щелочью. Эта форма Гель-маннат, соли олова и свинцовой кислоты в водном растворе соответственно Например, гидроксо-комплекс GeO2 + 2NaOH + 2H2O = Na2 [Ge(OHN） Эти особенности взаимодействия кислот и оснований, гидро- Поскольку гидраты оксида более реакционноспособны, семена.

Все гидроксиды E (OHJ и E (OHL являются амфотерными. Переход от Ge к Pb улучшает основные свойства. Природа кислоты увеличивается в противоположном направлении. Аналогично, E (OHL, низший гидроксид при взаимодействии со щелочью Также в растворе гидроксо-комплекс[E (OHL] 2-и соответствующий Гидроксозол-Германий-Nite, stanite, свинец-bite, например Na2 [Sn (OHL)]. Характеристика твердого состояния гидроксо-солей Me2 [E (OH) b]и Me2 [E (OHL) Метасформы Мегеоз и Ме2ес> 2.

Германий и stanite как минимум-окисленные производные Сильный восстановитель： 3Na2 [ЗП(ОХЛ)+ 2бу (ОК-2бу + 3Na2 [СН(он] Для сантехники такая реакция нехарактерна, так как степень окисления составляет+2. Свинец является устойчивым. Наоборот, вес должен выступать Как сильный окислитель. Но они существуют в щелочной среде、

В щелочных средах известны окислительные свойства кислородсодержащих соединений. Выражение слабо выражено, но восстановительное выражение усиливается. Именно так. Поэтому ремонтные свойства более выражены у Германия и станита、 Окислительные свойства Pb (+4) в кислой среде. Потому что высшие гидроксиды Германия и олова, как правило, не реагируют、 Это простая форма Н233 или н4эо4, но представляет собой гидрат различных составов 9O2 * iH2O, их свойства сильно зависят от количества воды, которая прилипает.

Это особенно верно в случае оловянной кислоты. В соответствии с условиями Их свойства сильно различаются. Таким образом, вновь осажденные гидроксиды Олово (+4) (а-Оловянная кислота) растворяют в концентрированной соляной кислоте、 Когда вы вызываете H2 [BpC1b], щелочь образует соль олова Na2 [Sn (OH) e].Со временем гелеобразный осадок о-оловянной кислоты теряет свою способность Он действует с HCl и не реагирует с щелочью. Такой гидрокси D * 8p (+4), пот Выкапывание части воды называется Т-оловянной кислотой.

Причины разницы Свойства — » — и / ^ — оловянная кислота представляет собой дегидратацию геля и、 Дана частичная кристаллизация кислотоупорного SnO2、 Щелочной. \\ Элементы германиевой подгруппы взаимодействуют непосредственно с гапрогенами. в этом случае образуется галогенид Германия и олова EG4, но образуется Pb2.Косвенный Вы также можете получить низкий-характеристика GeF2, SnF2, и Pb4. (Кроме PbBr4 и Pb4).

Все двух-галогенированные Германий является очень неустойчивым и сильным Водитель и дисбаланс： 2Ger2 * =± Gef4 Стабильность двух галогенид олова несколько завышены、 Сильный восстановитель. Напротив, Pbr является стабильным соединением- ми и редуктивной деятельностью не владеют. Важно отметить, что EH2 джихаризм является исключением без исключения Твердое вещество, демонстрирующее превосходство катионных свойств Е Луч(+2).Однако, двух-галоидированное олово, особенно в Германии, относительно Это своего рода молекулярный Кристалл、

Он состоит из полимерных агрегатов, которые свободно связаны друг с другом other. By контраст Положительным для них является корректировка тугоплавкого свинца дигалогенированного Кристаллы со значительной долей ионной природы, т. е. по существу Типичная соль. В отличие от дигалогенидов, подгруппа элементов тетрагалогенидов Германия-это прежде всего общая территория. Внутри. Они встречаются в газообразных, жидких и низкомолекулярных кристаллах Температура плавления.

Свойства позволяют только PbF4 и в некоторой степени SnF4、 Соль выбрасывается. Состояние окисления свинца+4 из-за нестабильности тетрагалло Pbf4 и pbsc гениды являются окислителями. Для элементов подгруппы Германия, в дополнение к гибридизации bp3, spz <P〜 Гибридные состояния, включая пустую орбиту НРФ. Я уже все решил. Возможность дополнительной донорно-акцепторной связи и формирования градиента Комплексообразование： 2KF + 9F4 = K2 [9F6]; 2HCI + SnCl4 = H2 [SnCl6] Следует отметить, что как для SN (+4), так и для PB (+4) известны комплексы типа[EG6] 2″.

Для всех галогенид-ионов PbBr4 и Pb4 не существуют в свободном состоянии Это связано со стабилизацией комплекса в состоянии наивысшего окисления. Рассмотрения. Благодаря свойствам E (+4), все EG4 чувствительны к глубокому гидролизу Тионовые кислотные агенты, то есть основные свойства выражены очень слабо. Официально их нет Можно считать очень слабым основанием и сильным галогеном водную соль Натуральная кислота.

Реакция гидролиза очень пирогенная, и в конце концов Элементарный диоксид： ES14 + 2H2O = EO2 + 4NS1 Можно также рассмотреть такие продукты, как частичный гидролиз. Химические свойства элементов подгруппы Германия в виде ОКСОГАЛОГЕНИДОВ ЕОГ2. Соединения с другими неметаллами. Халькогенидных Подгруппа германиевых элементов, таких как оксиды, образуют 2 колонки. EC NID и дикалькогенид EC2.Низшие халькогениды известны всеми своими элементами.

Копы и весь халькоген. Все монокалькогениды элемента могут быть получены следующим образом: Прямое взаимодействие компонентов при нагреве и пропуске Путем опускания сероводорода через водный раствор, содержащий ионы Е2 +.Дисульфид. Германия и олово получают прямым взаимодействием с компонентами Высокое давление паров серы. Все монокалькогениды являются фазовыми переходами. Вариационный состав общей формулы Эч, но их однородные области малы (x <1).

Таким образом, его свойства изменяются в зависимости от состава и зависят от полученных условий. Ния. Небольшое изменение предыдущего состава из-за узкой области однородности Проблема наличия фазы характеризуется резким изменением свойств, в частности Электрические и оптические. Гигалькогенид EC2 известен, с одной стороны, только Ge и Sn, с другой стороны, только S. Se-the other.

At высокие температуры、 Шаблон 2EX2 5 = * 2EX + X2 (g） Все халькогенидных ЕС и ЕС2 являются、 Вода и кислород. Концентрированные, неокисляющие минералы Кислота, в которой растворяется ЭК： EH + 2CH1 = ES12 + H2X В этом случае олово и свинец образуются в растворе кислотного комплекса [ESC] 2. Для Германии это нехарактерно.

Реакция взаимодействия сульфидов Германия и олова с дисульфидом аммония (NH4JS2 для образования тиосолей (тиогелюмата и тиосудата）： 9S +(NH4JS2 =(NH4h9S3 GeS2 и дисульфид SnS2 реагировать аналогично моносульфида Натрий или аммоний： 9S2 + Na2S = Na29S3 Сульфиды в составе Sn2S3 и Sn3S4 также известный как олово. Смешанные сульфиды считаются SnS-SnS2 и 2SnS-SnS2. Хорошо известны элементы германиевой подгруппы и соединения пуниктогена Не все элементы.

Нитриды известны только в Германии、 Они нагреваются косвенно, нагревая Германий в потоке аммиака. 3Ge + 4NH3 = Ge3N4 +6Н2 Нитрид Ge3N4 представляет собой достаточно устойчивые соединения. В воде Разбавленные кислоты и щелочи не взаимодействуют. При нагревании Только при 1000°C элемент начнет распадаться на известные Нитрид Ge3N2 с гораздо меньшей стабильностью (особенно диссоциация Он легко гидролизуется при температуре 5Q0°C).

Азотированное олово того же состава (Sn3N4 и S113N2) являются неустойчивыми. Таким образом, Sn3N4 диссоциирует Уже при 360°C Тринадцать * Триста восемьдесят семь В воде. Из-за низкой стабильности состояния окисления,+ 4 высоких сульфатов ПБ (СО4ДЖ доступно под жесткими условиями как анодировать PbSC> 4 в растворе серной кислоты(этот процесс происходит при зарядке свинца Батарея.)

Это соединение очень неустойчиво и легко гидролизуется. Pb (SO4J + 2H2O = PbO2 + 2H2SO4 Нитраты в Германии неизвестны. Взаимодействие олова и HNO3 В зависимости от его концентрации и температуры, Sn (NO3J и Sn (NO3).Меня можно вернуть. 4Sn + 10HNO3 (pa36.) = 4Sn (NO3J + NH4NO3 + 3H2O @°C） 3Sn + 16HNO3 (koh4.)= 3Sn (NO3L + 4NO + 8H2O @°C） Нитрат свинца (+2) получают обычным способом, известным о соли. Тризамещенный фосфат Pb3 (PO4J) образует только Pb (+2).

О жести、 Это не очень характерно, но немцам оно неизвестно. Существенно важным соединением свинца является его ацетат Pb (CH3COOJ (Свинцовый сахар).Это одна из его самых растворимых солей、 Он используется при получении многих других производных свинца. Ацетат свинца Образуется при взаимодействии уксусной кислоты с металлическим свинцом или PbO По жребию. Pb + 2CH3COOH = Pb (CH3COOJ + H2

Так, в подгруппе Германия образуются самые разнообразные соли Свинец (+2), это результат самых металлических свойств Элементы серии Ge-Sn-Pb. Подгруппы металлохимия элементов в Германии. Наиболее распространенным обсуждаемым элементом является образование эвтектики Смесь и твердый раствор ограничены, а также металлизированы.

Германий Только ближайшая аналитика образует непрерывное твердое решение Кремний-кремний, подобие кристаллической химии Прежде всего, это свойства химических связей в кристаллах этих веществ. С Тростником Олово не образует сплошной твердый раствор ни с одним элементом Регулярная система. Все 3 элемента щелочные, щелочные、 Земля металл и magnesium.

In принцип, в каждой двоичной системе Образуются некоторые соединения самого разнообразного состава, и большинство Металлизированная за исключением щелочных и щелочно — Грязный металл, который является полупроводником. Обо всех элементах Подгруппа Германия также характерна для большого количества соединений с d-металлом.

Здесь разнообразие металлидов не связано со свойствами элемента Подгруппа Германия огромный металлохимический потенциал d-элементы. Важно сравнить химические и металлургические свойства элементов Обратите внимание, что химия металлов на самом деле является частью элементной химии взаимодействие элементов и металлов в mer и подгруппе Германия та же функция, что и взаимодействие с другими элементами system_…

У нас есть. Из-за бисексуальной природы Ge, Sn и Pb в целом、 Nycnoye возможность химии металлов, особенно применительно к Германию Относительно высокое значение OEO, главным образом для общего * из-за тенденции к гибридизации p3, Тер сцепление этого элемента является、 Позволили ему работать как хорошему растворителю, и по той же причине он сам Плохо растворим в твердом состоянии металлов. Жесть, особенно Для свинца это несколько менее характерно.

Смотрите также:

Решение задач по химии

Углерод	Подгруппа титана
Кремний	Азот

Если вам потребуется заказать решение по химии вы всегда можете написать мне в whatsapp.