Топ элементтерінің тотығу дәрежесінің өзгеру заңдылықтары. №1 Лабораториялық жұмыс «Қалайы мен қорғасын және олардың қосылыстарының химиялық қасиеттері. Химия, 11 сынып, презентация.

14 топ бойынша элементтердің физикалық және химиялық қасиеттерінің өзгеруі

Үй тапсырмасын тексеру

Өткенді қайталау

14 топ элементтеріне көміртек, кремний, германий, қалайы және қорғасын жатады. Топ бойынша жоғарыдан төменге бейматалдық қарай қасиет кеміп, металдық қасиет артады. Көміртек бейметалл, кремний мен германий металлоидтар, ал қалайы мен қорғасын типтік металдар. Кремниймен салыстырғанда қорғасынның электрөткізгіштігі жоғары, cебебі қорғасында металдық байланыс және металдық кристалдық тор.

Көміртектен қорғасынға қарай балқу температурасы төмендейді, себебі макромолекулалы ковалентті құрылым металдыққа ауысады.

14 топ элементтері хлормен жалпы формуласы XCl4 болатын тетрахлоридтер түзеді. Тетрахлоридтердің термотұрақтылығы төменге қарай кемиді. Германий тетрахлоридінің гидролиздену реакциясын жазыңыз

GeCl4 + 2H2O  GeO2+ 4HCl.

Жай заттар

Аллотропиялық түрөзгерістері

Көміртегі: алмаз (sp3), графит (sp2), карбин (sp), фуллерен.

қалайы «ақ» және «сұр».

Графит құрылысы

Кремнийдің табиғатта таралуы

Германий, қалайы және қорғасын

Қалайы

 екі аллотропиялық түрөзнерісі

көміртегі

кремний

германий

қалайы

қорғасын

Топ бойынша жоғарыдан төмен қарай қасиеттерінің өзгеруі

 бейметалл

Балқу нүктесінің өзгеруі

 Топ бойынша төмен

ТЕТРАХЛОРИДТЕРДІҢ ТЕРМОТҰРАҚТЫЛЫҒЫ

Топ бойынша тетрахлоридтердің термотұрақтылығы төменге қарай

Х – Cl арасындағы байланыс ұзарған сайын тетрахлоридтер термотұрақсыз болады.

СCl4, SiCl4 және GeCl4 жоғары температураға тұрақты. Қыздырғанда ыдырамайды.

SnCl4 қыздырғанда оңай ыдырайды

SnCl4SnCl2+Cl2

PbCl4 қыздырғанда қопарыла ыдырайды.

PbCl4PbCl2+Cl2

ТЕТРАХЛОРИДТЕРДІҢ СУМЕН РЕАКЦИЯСЫ

ССl 4 басқа барлық тетрагалогенидтер гидролизге ұшырайды

Кремний, германий, қалайы тетрахлоридтерінің гидролизденуі жалпы реакция теңдеуі

ХCl4+2H2O ХO2 +4HCl

Қорғасын тетрахлориді гидролизденгенде түзілетін энергия тетрахлоридті ыдыратуға жеткілікті болады.

2PbCl4 + 2H2O  PbO2 +PbCl2 +4HCl+Cl2

ССl4 + H2O 

Білімді бекіту

Тапсырма. 14 топ элементтерінің электрөткізгіштік қасиеттерінің топ бойынша өзгеру заңдылығының себебін түсіндіріп, тұжырым шығарыңыз.

Тапсырма. SiO2, CH4, SiCI4 пішіндерін құрастырыңыз және суретін дәптерге салыңыз

Көрсетілім: «Қалайы және қорғасын металдарының қасиеттері»

1. (а) Жүргізілген тәжірибеден нені байқадыңыздар?

(і) қалайы және қорғасында реакция бірдей жүрді ма? Себебін түсіндіріңіз.

2. (а) Қорғасын (ІІ) оксиді мен қорғасын (IV) оксиді тұз қышқылымен реакция түсті.

(і) Қорғасынның қай оксиді реакция белсенді жүрді?

(іі) Себебі неде деп ойлайсың?

ТАПСЫРМА :

IV топ тетрахлоридтерінің қайнау температурасының не себепті төмен екенін түсіндіріңіз

СЕБЕБІ:

қарапайым молекулалық ковалентті құрылымға ие;

молекулааралық күштер – Вандер-Вальс күштері

Вандер-Вальс күштері әлсіз – ол байланысты үзуге аз

энергия жұмсалады

IV топ тетрахлоридтері

14 ТОП ЭЛЕМЕНТТЕРІНІҢ ОКСИДТЕРІ

тотығу дәрежесі +2 және +4 болатын оксидтер түзеді

ОКСИДТЕРІНІҢ ҚЫШҚЫЛ –НЕГІЗДІК ҚАСИЕТТЕРІ

екідайлы (амфотерлі ) қасиет көрсетеді;

+2 және +4 тотығу дәрежесі топ бойынша төмендегенде негіздік

қасиет көрсетеді.

бірдей элементтің +2 тотығу дәрежесін көрсететін оксиді +4 ке қарағанда негіздік қасиеті басым болады.

ТОТЫҒУ ДӘРЕЖЕСІ +2

СО – қарапайым молекулалық құрылым. Көміртек монооксиді үш еселі ковалентті байланыс әсерінен (С≡О) термотұрақты.

SiO мен GeO макромолекулалы құрылымға ие. Бұл оксидтердегі ковалентті байланыс салыстырмалы түрде әлсіз және қыздырғанда диспропорциялану рекциясы арқылы ыдырайды.

+2 +4 0

2GeO GeO2 + Ge

SnO мен PbO байланыс иондық сипатқа ие болғандықтан

термотұрақты болып табылады.

ТОТЫҒУ ДӘРЕЖЕСІ:

С+4, Si+4, Ge+4 және Sn+4 көбірек тұрақты .

+2 тотығу дәрежесінің

тұрақтылығы

топ бойынша

жоғарыдан төменге қарай артады

+4 тотығу дәрежесінің

тұрақтылығы

топ бойынша

төменнен жоғары қарай артады

ТОТЫҒУ ДӘРЕЖЕСІ +4

СО2 – қарапайым молекулалық құрылым. Берік ковалентті

байланыс әсерінен термотұрақты.

SiO2 GeO2, SnO2 мен PbO2 макромолекулалы (алып ковалентті) құрылымға ие.

PbO2 ғана қыздырғанда ыдырайды.

+4 +2

2PbO2  2PbO+O2

Себебі: +4 тотығу дәрежесінің тұрақтылығы топ бойынша

жоғарыдан төменге қарай кемиді.

+2 ТОТЫҒУ ДӘРЕЖЕСІ

CO суда нашар еріп, бейтарап ерітінді түзеді. Концентрлі NaOH

ерітіндісімен әрекеттесіп, қышқылдық қасиет көрсетеді.

CO + NaOH(к)  HCOONa

GeO , SnO және PbO концентрлі HCl ертіндісімен әрекеттеседі

SnO + 2HCl SnCl2+H2O

GeO , SnO және PbO сілтімен әрекеттеседі

SnO + 2OH-  SnO22- +H2O

станнат (ІІ) ион

+4 ТОТЫҒУ ДӘРЕЖЕСІ

GeO2 , SnO2 және PbO2 екідайлы қасиет көрсетеді

концентрлі HCl ертіндісімен әрекеттеседі

SnO2 + 4HCl SnCl4+ 2H2O

ыстық концентрлі сілті ерітіндісімен әрекеттеседі.

SnO2 + 2OH-  SnO32- + H2O

станнат (ІV) ион

GeO2 > SnO2 > PbO2 қатарында сілтілермен реакцияға оңай түседі.

+2 ЖӘНЕ +4 ТОТЫҒУ ДӘРЕЖЕСІ САЛЫСТЫРМАЛЫ ТҰРАҚТЫЛЫҒЫ

+2 +4

CO CO2

SiO SiO2

GeO GeO2

SnO SnO2

PbO PbO2

ТОТЫҒУ ДӘРЕЖЕСІ

Тұрақтылығы

артады

Тұрақтылығы

артады

С+4 > C+2 қарағанда анағұрлым тұрақты, CO – тотықсыздандырғыш

+3 +2 heat 0 +4

Мысалы: Fe2O3+3CO  2Fe + 3CO2

Pb+4 < Pb+2 қарағанда анағұрлым тұрақты, PbO2 – тотықтырғыш

+4 -1 +2 0

Мысалы: PbO2 +4HCl PbCl2 +Cl2 +2H2O

14 ТОП ЭЛЕМЕНТТЕРІНІҢ ТОТЫҒУ-ТОТЫҚСЫЗДАНУ РЕАКЦИЯЛАРЫ

+2 +4

CO CO2

SiO SiO2

GeO GeO2

SnO SnO2

PbO PbO2

ТОТЫҒУ ДӘРЕЖЕСІ

күшті

тотықтырғыш

күшті

тотықсыздандырғыш

Көміртек диоксиді мен кремний диоксидінің физикалық қасиеттері әртүрлі. Көміртек диоксиді газ, ал кремний диоксиді қатты.

ТАПСЫРМА:

құрылысы мен байланысы тұрғысынан түсіндіріледі

Көміртек диоксиді қарапайым молекулалық құрылымға ие

Кремний диоксиді макромолекулалы (алып)

коваленті құрылымғе ие

ЖАУАБЫ:

True and False

Өзіңді тексер!

Жауабы:

ТАПСЫРМА :

V3+ + e- V2+ Eө= - 02,6 V

I2 + 2e- 2I- Eө= + 0,54 V

GeO2 +4H+ + 2e-  Ge2+ +2H2O Eө= - 0,30 V

Pb4+ + 2e- Pb2+ Eө= +1,69 V

PbO2 +4H+ + 2e-  Pb2+ +2H2O Eө= + 1,47 V

Sn4+ + 2e- Sn2+ Eө= + 0,15 V

Кестедегі стандартты электродтық потенциалдар мәнін пайдалана

отырып төмендегі сұрақтарға жауап беріңіздер

Күшті тотықсыздандырғыш -

Күшті тотықтырғыш –

Қай зат иодид ионын йодқа дейін тотықтыра алады?

Қорғасын (ІҮ) оксидінің қышқылдық ортада V2+ ионын V3+ ионына

дейін тотықтыру реакциясының теңдеуін жазыңыз

ЖАУАБЫ:

V3+ + e- V2+ Eө= - 0,26 V

I2 + 2e- 2I- Eө= + 0,54 V

GeO2 +4H+ + 2e-  Ge2+ +2H2O Eө= - 0,30 V

Pb4+ + 2e- Pb2+ Eө= +1,69 V

PbO2 +4H+ + 2e-  Pb2+ +2H2O Eө= + 1,47 V

Sn4+ + 2e- Sn2+ Eө= + 0,15 V

Күшті тотықсыздандырғыш - Ge2+

Күшті тотықтырғыш – Pb4+

Pb4+ және PbO2 (4H+)

PbO2 +4H+ +2V2+  Pb2++2H2O + V3+