Презентация по химии на тему: Углерод. Кремний

• 1 слайд

  Элементы IV группы главной подгруппы.
  Углерод.
  План:
  1. Нахождение в природе.
  2. Электронное строение и положение в ПСХЭ.
  3. Методы получения: лабораторные и промышленные.
  4. Аллотропные видоизменения углерода.
  5. Химические свойства. Карбиды.
  6. Применение. Токсичность.
  7. Интересное об углероде.
   
  
  

• 2 слайд

  Нахождение в природе.
  Среди множества химических элементов, без которых невозможно существование жизни на Земле, углерод является главным. Более 99% углерода в атмосфере содержится в виде углекислого газа. Около 97% углерода в океанах существует в растворённой форме ( ), а в литосфере - в виде минералов.
  Элементарный углерод присутствует в атмосфере в малых количествах в виде графита и алмаза, а в почве - в форме древесного угля.
  
  

• 3 слайд

  
  Положение в ПСХЭ.
  Общая характеристика элементов подгруппы углерода.
  Главную подгруппу IV группы периодической системы Д. И. Менделеева образуют пять элементов - углерод, кремний, германий, олово и свинец. В связи с тем, что от углерода к свинцу радиус атома увеличивается, размеры атомов возрастают, способность к присоединению электронов, а, следовательно, и неметаллические свойства будут ослабевать, легкость же отдачи электронов - возрастать.
  

• 4 слайд

  Электронное строение
  В нормальном состоянии элементы этой подгруппы проявляют валентность, равную 2. При переходе в возбуждённое состояние, сопровождающееся переходом одного из s – электронов внешнего слоя в свободную ячейку p – подуровня того же уровня, все электроны наружного слоя становятся не спаренными и валентность при этом возрастает до 4.
  
  

• 5 слайд

  Методы получения: лабораторные и промышленные.
  Углерод
  Неполное сжигание метана:
  СН4 + О2 = С + 2Н2О
  Оксид углерода (II)
  В промышленности:
  Оксид углерода (II) получают в особых печах, называемых газогенераторами, в результате двух последовательно протекающих реакций. В нижней части газогенератора, где кислорода достаточно, происходит полное сгорание угля и образуется оксид углерода (IV):
  C + O2 = CO2 + 402 кДж.
  
  

• 6 слайд

  По мере продвижения оксида углерода (IV) снизу вверх последний соприкасается с раскалённым углём:
  CO2 + C = CO – 175 кДж.
  Получающийся газ состоит из свободного азота и оксида углерода (II). Такая смесь называется генераторным газом. В газогенераторах иногда через раскалённый уголь продувают водяной пар:
  C + H2O = CO + H2 – Q, «CO + H2» - водяной газ.
  В лаборатории:
  Действуя на муравьиную кислоту концентрированной серной кислотой, которая связывает воду:
  HCOOH  H2O + CO.
   
  
  

• 7 слайд

  Оксид углерода (IV)
  В промышленности:
  Побочный продукт при производстве извести:
  CaCO3  CaO + CO2.
  В лаборатории:
  При взаимодействии кислот с мелом или мрамором:
  CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2+ H2O.
   
  Карбиды
  Карбиды получают при помощи прокаливания металлов или их оксидов с углём.
   
  

• 8 слайд

  Угольная кислота
  Получают растворением оксида углерода (IV) в воде. Так как угольная кислота очень не прочное соединение, то эта реакция обратима:
  CO2 + H2O  H2CO3.
   
  Кремний
  В промышленности:
  При нагревании смеси песка и угля:
  2C + SiO2  Si + 2CO.
  В лаборатории:
  При взаимодействии смеси чистого песка с порошком магния:
  2Mg + SiO2  2MgO + Si.
   
  
  
  
  

• 9 слайд

  Кремниевая кислота
  Получают при действии кислот на растворы её солей. При этом она выпадает в виде студенистого осадка:
  Na2SiO3 + HCl  2NaCl + H2SiO3
  2H+ + SiO32-  H2SiO3
  

• 10 слайд

  Аллотропные видоизменения углерода.
  Углерод существует в трех аллотропных модификациях: алмаз, графит и карбин.
  

• 11 слайд

  Графит.
  Мягкий графит имеет слоистое строение.
  Непрозрачен, серого цвета с металлическим блеском.
  Довольно хорошо проводит электрический ток, благодаря наличию подвижных электронов.
  Скользок на ощупь.
  Одно из самых мягких среди твердых веществ.
  
  Рис.2 Модель решетки графита.
  
  

• 12 слайд

  Алмаз.
  Алмаз - самое твердое природное вещество. Кристаллы алмазов высоко ценятся и как технический материал, и как драгоценное украшение. Хорошо отшлифованный алмаз - бриллиант. Преломляя лучи света, он сверкает чистыми, яркими цветами радуги.
  Самый крупный из когда-либо найденных алмазов весит 602 г, имеет длину 11 см, ширину 5 см, высоту 6 см. Этот алмаз был найден в 1905 г и носит имя «Кэллиан».
  
  Рис.1 Модель решетки алмаза.
  
  

• 13 слайд

  Карбин и Зеркальный углерод.
  Карбин представляет собой порошок глубокого черного цвета с вкраплением более крупных частиц.
  Карбин - самая термодинамически устойчивая форма элементарного углерода.
  Зеркальный углерод имеет слоистое строение.
  Одна из важнейших особенностей зеркального углерода (кроме твердости, стойкости к высоким температурам и т. д.) - его биологическая совместимость с живыми тканями.
  
  
  

• 14 слайд

  Химические свойства.
  Щелочи переводят кремний в соли кремниевой кислоты с выделением водорода :Si + 2КОН + H2O= К2Si03 + 2Н2
  С водой углерод и кремний реагируют лишь при высоких температурах:
  С + Н2О ¬ СО + Н2
  Si + ЗН2О = Н2SiO3 + 2Н2
  Углерод в отличие от кремния непосредственно взаимодействует с водородом: С + 2Н2 = СН4
  
  
  
  
  

• 15 слайд

  Карбиды.
  Соединения углерода с металлами и другими элементами, которые по отношению к углероду являются электроположительными, называются карбидами.
  При взаимодействии карбида алюминия с водой образуется метан
  Al4C3 + 12H2O = 4Al (OH)3 + 3CH4
  При взаимодействии с водой карбида кальция – ацетилен:
  CaC2 + 2H2O = Ca (OH)2 + C2H2
  
  

• 16 слайд

  Применение.
  Углерод определяется тем, что свыше 90 % всех первичных источников потребляемой в мире энергии приходится на органическое топливо.
  Гидрокарбонат натрия продают в аптеках и продовольственных магазинах под названием питьевой соды.Питьевую соду применяют в кондитерском деле и хлебопечении.
  
  

• 17 слайд

  Оксид углерода (IV)
  ü    Получение сахара.
  ü    Тушение пожаров.
  ü  Производство фруктовых вод.
  ü    «Сухой лёд».
  

• 18 слайд

  Оксид кремния (IV)
  Силикатных кирпичи.
  Керамические изделия.
  Стекло.
  

• 19 слайд

  Силикаты.
  Клей.
  

• 20 слайд

  Интересный факт.
  Подземный углерод мог не раз вызвать массовое вымирание на планете и постоянно грозит разразиться новой катастрофой в любой момент.
  Одно из этих событий произошло 245 миллионов лет назад в конце Пермской эры, которая представляла собой самый трагический случай вымирания фауны в земной хронологии: ископаемые породы свидетельствуют о вымирании тогда около 96% всех морских обитателей.
  Возможно подобный же случай привел к началу вымирания динозавров задолго до катастрофы с падением астероида 65 миллионов лет.
  

• 21 слайд

  КОНЕЦ.