Koʻmir, kremniy, germaniy, qalay va qoʻrgʻoshin IV guruhning asosiy kichik guruhini tashkil qiladi. IV guruh elementlarining tashqi energiya darajalari bir nechta elektronikani o'z ichiga oladi (konfiguratsiya ns 2 np 2), shundan ikkita juftlashgan s-elektron va ikkita juftlanmagan p-elektron mavjud.
Uyg'onmagan holatda bu kichik guruhning elementlari ikkalasiga o'xshash valentlikni ochib beradi. Tashqi qatlamning s-elektronlaridan birining bir xil darajadagi p-bo'ysunuvchining o'rtasiga o'tishi bilan kechadigan uyg'onish holatiga o'tish jarayonida tashqi sferaning barcha elektronlari juftlashtirilmaydi va valentlik 4 ga oshadi.
Elektronni uzatish uchun sarflangan energiya bir nechta bog'lanishlar hosil bo'lganda ko'rinadigan energiya bilan ortiqcha kompensatsiyalanadi.
Uglerod kichik guruhining yarim karbonatli elementlarida oksidlanish bosqichi +4 yoki -4, shuningdek +2 ni tashkil qiladi va yadroning qolgan zaryadi yanada xarakterli bo'ladi. Uglerod, kremniy va germaniy uchun eng yuqori tipik oksidlanish bosqichi +4, qo'rg'oshin uchun - +2. Oksidlanish bosqichi -4 C - Pb ketma-ketligida kamroq xarakterli bo'ladi.
Uglerod kichik guruhining elementlari RO 2 va RO formulali uglerod oksidlari bilan, RH 4 formulali suv oksidlari bilan reaksiyaga kirishadi. Uglerod va kremniyning yuqori oksidlari gidratlari kislotali, boshqa amfoter elementlarning gidratlari, germaniy gidratlarida va asosan qoʻrgʻoshin gidratlarida kislotalilik xossalari kuchliroq boʻladi. Ko'mirdan qo'rg'oshingacha suvga asoslangan RH 4 CH 4 birikmalarining qiymati o'zgaradi va PbH 4 aniq ko'rinmaydi.
Ugleroddan qo'rg'oshinga o'tganda neytral atomlarning radiuslari ortadi va ionlanish energiyasi o'zgaradi, shuning uchun ugleroddan qo'rg'oshinga metall bo'lmagan quvvat o'zgaradi va metallar ortadi. Metall bo'lmaganlar uglerod va kremniydir (24-jadval bo'limi).
IV guruh elementlarining asosiy xarakteristikalari, davriy tizimning asosiy kichik guruhi D. I. Mendeleveva
IV guruhning asosiy kichik guruhining elementlariga uglerod, kremniy, germaniy, qalay va qo'rg'oshin kiradi. Metall kuchlar kuchayadi, metall bo'lmagan kuchlar o'zgaradi. Tashqi sferada 4 ta elektron bor.
Kimyoviy quvvat(Vugletsiu asosida)
· Metallar bilan o'zaro ta'sir qilish
4Al+3C = Al 4 C 3 (yuqori haroratda reaksiya)
· Metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'sir qilish
2H 2 +C = CH 4
· Nordon bilan o'zaro ta'sir qilish
· Suv bilan o'zaro ta'sir qilish
C+H2O = CO+H2
· Oksidlar bilan o'zaro ta'sir qilish
2Fe 2 O 3 +3C = 3CO 2 +4Fe
Kislotalar bilan reaksiyaga kirishing
3C+4HNO3 = 3CO2 +4NO+2H2O
Vugletlar. Uglerodning davriy sistemadagi o`rni, uglerodning alotropiyasi, adsorbsiyasi, tabiatdagi kengayishi, egaligi, kuchiga asoslangan xususiyatlari. Eng muhim ko'mir aloqasi
Uglerod (kimyoviy belgi - C, lat. Carboneum) - o'n to'rtinchi guruhning kimyoviy elementi (eski tasnifdan keyin - to'rtinchi guruhning bosh kichik guruhi), kimyoviy elementlarning davriy tizimining 2-davrasi . seriya raqami 6, atom massasi - 12.0107. Vuglets juda boshqacha jismoniy ta'sirga ega bo'lgan turli xil alotropik modifikatsiyalarda topilgan. Modifikatsiyalarning xilma-xilligi uglerodning har xil turdagi kimyoviy bog'lanishlarni yaratish qobiliyatiga bog'liq.
Tabiiy ko'mir ikkita barqaror izotopdan iborat - 12C (98,93%) va 13C (1,07%) va bitta radioaktiv izotop 14C (b-viprominuvac, T½ = 5730 jins), atmosferada va er qobig'ining yuqori qismida to'plangan.
Uglerodning asosiy va yaxshi alotropik modifikatsiyalari olmos va grafitdir. Oddiy aql uchun grafit termodinamik jihatdan barqaror, olmos va boshqa shakllar esa metastabildir. Noyob ko'mir faqat tashqi bosim ostida uxlaydi.
60 GPa dan yuqori bosilganda, juda qattiq modifikatsiya III ruxsat etiladi (qattiqligi olmosning qattiqligidan 15-20% yuqori), bu metall o'tkazuvchanligini pasaytiradi.
Lansinat molekulalari bilan olti burchakli singoniya bilan uglerodning kristalli modifikatsiyasi odatda karbin deb ataladi. Karbinlarning bir qancha shakllari mavjud bo'lib, ular elementar yadrodagi atomlar soniga qarab o'zgaradi.
Karbin qora rangdagi (qalinligi 1,9-2 g/sm³) donador kristall kukun bo'lib, o'tkazuvchanlik xususiyatiga ega. Uglerodning uzun lanset atomlaridan bo'lak fikrlarni olib tashlash, ularni bir-biriga parallel joylashtirish.
Karbin uglerodning chiziqli polimeridir. Karbin molekulasida uglerod atomlari uch yoki bitta bog'lar (polyenova budova) yoki doimiy pastki bo'g'inlar (polikumulen budova) orqali bog'langan holda bog'lanadi. Karbin o'tkazuvchanlik kuchiga ega va yorug'lik infuziyasi ostida uning o'tkazuvchanligi sezilarli darajada oshadi. Bu kuch, birinchi navbatda, amaliy zastosuvaniyaga asoslangan - fotosellarda.
Grafen (inglizcha graphene) - olti burchakli ikki o'lchovli kristall panjarada sp² bog'lari orqali bog'langan bir atomning uglerod atomlari to'pidan tashkil topgan uglerodning ikki o'lchovli alotropik modifikatsiyasi.
Haddan tashqari haroratlarda ko'mir kimyoviy jihatdan inertdir, juda yuqori haroratlarda u ko'plab elementlar bilan birlashadi va kuchli gidrofil xususiyatlarni namoyish etadi. Uglerodning turli shakllarining kimyoviy faolligi quyidagi tartibda o'zgaradi: amorf uglerod, grafit, olmos va odatda 300-500 ° C, 600-700 ° C va 850-1000 ° S gacha bo'lgan haroratlarda havodagi hidlar.
Yonish mahsulotlariga CO va CO2 (uglerod oksidi va karbonat angidrid) kiradi. Bu, shuningdek, beqaror uglerod suboksidi C3O2 (erish nuqtasi -111 ° C, qaynash nuqtasi 7 ° C) va boshqa oksidlar (masalan, C12O9, C5O2, C12O12). Grafit va amorf uglerod suv bilan normal haroratda 1200 ° C da, ftor bilan 900 ° C da reaksiyaga kirisha boshlaydi.
Karbonat angidrid suv bilan reaksiyaga kirishadi, u kuchsiz karbonat kislotasi - H2CO3 ni eritadi, tuzlar - karbonatlarni eritadi. Yerda kaltsiy karbonatning (mineral shakllari - kraida, marmur, kaltsit, vapnyak va boshqalar) va magniyning (dolomitning mineral shakli) eng ko'p ko'pligi mavjud.
Galogenli grafit, asosiy metallar va boshqalar.
Ref bo'yicha e'lon qilingan.
Nutqlar bilan men aloqa yarataman. Azotli atmosferada uglerod elektrodlari orasidan elektr razryad o'tkazilganda siyanid hosil bo'ladi. Yuqori haroratlarda uglerodning birlashtirilgan H2 va N2 bilan o'zaro ta'siri gidrosiyan kislotasini olib tashlaydi:
Uglerod oltingugurt bilan reaksiyaga kirishganda, CS2 oltingugurtli uglerod, shuningdek, CS va C3S2 ajralib chiqadi. Uglerod ko'pchilik metallar bilan karbidlar bilan reaksiyaga kirishadi, masalan:
Ko'mirning suv bug'lari bilan reaksiyasi sanoatda muhim ahamiyatga ega:
Qizdirilganda uglerod metall oksidlarini metallarga yangilaydi. Bu kuch metallurgiya sanoatida keng muhokama qilinadi.
Grafit zaytun moyi sanoatida va uning pulpasini o'zgartirish uchun loy bilan aralashmada davolanadi. Olmos o'zining qattiqligi va qattiqligi bilan ajralmas abraziv materialdir. Farmakologiya va tibbiyotda turli xil uglerod birikmalari - o'xshash karbon kislotalari va karboksilik kislotalar, turli xil geterosikllar, polimerlar va boshqa birikmalar keng o'rganiladi. Vuglets odamlar hayotida katta rol o'ynaydi. Bu juda boy element. Zokrema ko'mir va ko'rinmas ombor po'lati (og'irligi 2,14% gacha) va chavun (og'irligi 2,14% dan ortiq)
Vuglets atmosfera aerozollari omboriga kiradi, shuning uchun mintaqa iqlimi o'zgarishi va quyoshli kunlar soni o'zgarishi mumkin. Koʻmir TESga koʻmir tupurganda, koʻmir tebranishda, yer osti gazlashtirishda, koʻmir uchlari uzilganda transport vositalarining chiqindi gazi omborida kuyiksimon maydonning oʻrtasida joylashgan.
Ref bo'yicha e'lon qilingan.
Tog'larda uglerod kontsentratsiyasi 100-400 mkg/m3, katta hududlarda 2,4-15,9 mkg/m3, qishloq joylarda 0,5-0,8 mkg/m3 ni tashkil qiladi. Dunyodagi gaz aerozol AES emissiyasi (6-15)·109 Bq/kun 14SO2 ni tashkil qiladi.
Atmosfera aerozollaridagi uglerodning yuqori miqdori aholi, ayniqsa yuqori qishloq joylarida va dunyoda kasalliklarga olib keladi. Kasbiy kasalliklar - asosan antrakoz va bronxit. Butun ish maydonida GDC, mg/m³: olmos 8,0, antrasit va koks 6,0, ko'mir tosh 10,0, texnik ko'mir va uglerod arra 4,0; atmosfera havosida maksimal dozasi 0,15, o'rtacha dozasi 0,05 mg/m3.
Eng muhim aloqalar. Karbonat angidrid (II) (shirin gaz) CO. Eng ilg'or onglarda vahshiy, hidsiz va lazzatli gaz mavjud. Yo'qligi karbonat angidrid (IV) CO2 ning qon gemoglobin bilan osongina birlashishi bilan izohlanadi. Eng ilg'or aqllar uchun - bir oz nordon hid va ta'mga ega vahshiy gaz, yana shamol uchun muhim, yonib ketmaslik va pechka tomonidan qo'llab-quvvatlanmaydi. Karugat kislotasi H2CO3. Zaif kislota. Karbon kislotasining molekulalari kamroq paydo bo'ladi. Fosgen COCl2. Xarakterli hidli yalang'och gaz, tb = 8 ° C, tmelt = -118 ° C. Haqiqatan ham jirkanch. Suv yaqinida qilinadigan ishlar kam. Reaktsioner. Vikoristov organik sintezda.
IV guruh elementlarining asosiy xarakteristikalari, davriy tizimning asosiy kichik guruhi D. I. Mendelev - tushuning va ko'ring. “D. I. Mendelev davriy sistemasining asosiy kichik guruhi IV guruh elementlarining fizik xususiyatlari” toifasining tasnifi va xususiyatlari 2017, 2018 yil.
Fransuz gotika haykalining boshlanishi Sen-Deni yaqinida tashkil etilgan. Mashhur cherkovning kirish jabhasining uchta portali haykaltaroshlik tasvirlari bilan to'ldirilgan edi, bu birinchi navbatda puxta o'ylangan ikonografik dastur, vinyetka ishini ochib berdi ... .
Ilk o'rta asrlarda yangi joylar kam edi. Davom etayotgan urushlar aholi punktlarini, ayniqsa, chegara hududlarida mustahkamlash zaruratini keltirib chiqardi. Ilk oʻrta asrlar moddiy va maʼnaviy madaniyatining markazi monastir boʻlgan. Noxush hidlar bor edi.
HIMMIY REJAJLASH QARORLARI Komplekslarni rivojlantirishning asosiy yechimlari quyidagi bo'linmalarni o'z ichiga olgan arxitektura va rejalashtirish tuzilmalariga asoslanadi: ofis va laboratoriyalarga ega bo'lgan tashqi institutlar va fakultet bo'limlari; ...
Dars rejasi
IV A guruh elementlarining xarakterli xususiyatlari.
Vuglets va chaqmoqtosh
Maqsad:
Yoritish: 4-guruh omboriga kiradigan elementlar haqida ilmiy adabiyotlarda bayonlarni shakllantirish, ularning asosiy xususiyatlarini ko'rib chiqish, ularning biokimyoviy rolini va asosiy elementlarning turg'unligini ko'rib chiqish.
Rozvivayucha: turli topshiriqlarni bajarish uchun yozma va og'zaki muloqot, yozish, yozish va bilim olish ko'nikmalarini rivojlantirish.
Vikhovu: yangi narsalarni o'rganish zarurligini his qilish.
Darsning borishi
Takrorlash quyidagi tomonidan yakunlandi:
Nometalllardan oldin nechta element bor? PSHdagi joyingizni ayting?
Organogen elementlardan oldin qanday elementlar yotadi?
Barcha metall bo'lmagan agregat tegirmonini ko'rsating.
Nometalllarning molekulalari nechta atomdan iborat?
Qanday oksidlar sho'r bo'lmagan deb ataladi? Nometallarning tuzsiz oksidlari formulalarini yozing.
Cl 2 → HCl → CuCl 2 → ZnCl 2 → AgCl
Qolgan reaksiyalar ion shaklida qayd etiladi.
Mumkin bo'lgan reaktsiyalarni qo'shing:
1) H 2 + Cl 2 = 6) CuO + H 2 =
2) Fe + Cl 2 = 7) KBr + I 2 =
3) NaCl + Br 2 = 8) Al + I 2 =
4) Br 2 + KI = 9) F 2 + H 2 O =
5) Ca + H 2 = 10) SiO 2 + HF =
Azot va: a) kalsiy orasidagi reaksiyani yozing; b) suvdan; c) nordon bo'laylik.
Qopqoqni oching:
N 2 → Li 3 N → NH 3 → NO → NO 2 → HNO 3
NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O ammoniy reaktsiyasiga 192 g nitrit qo'shilganda, 60 litr azot ajratildi. Mahsulotning chiqishini bilish nazariy jihatdan mumkin.
Yangi materialni ishlab chiqish.
4 tagacha A elementlar guruhiga quyidagilar kiradi: uglerod, kremniy, germaniy, qalay va qo'rg'oshin. Energiya darajalari soniga qarab, uyg'onmagan atomlar joriy darajadagi 4 ta elektronga ega. Hayvonlarning kattaroq guruhi bilan biriktirilgan elektron sharlar soni va atomning o'lchami kamayganligi sababli, tashqi valent elektronlarning yadroga tortilishi zaiflashadi, shuning uchun hayvonlarning kichik guruhidagi elementlarning metall bo'lmagan kuchi zaiflashadi. kuch mavjud va davom etadi. Tim, kam emas, ko'mir va chaqmoq toshlari haqiqatan ham boshqa elementlarning kuchi uchun raqobatlashadi. Bu odatiy metall bo'lmaganlar. Germaniyada metall belgilar mavjud va qalay va qo'rg'oshinda metall bo'lmagandan ko'ra hid muhimroqdir.
Tabiatda vuglets Bu olmos va grafitga o'xshaydi. Uglerod o'rniga er qobig'i 0,1% ga yaqinlashadi. Biz tabiiy karbonatlar omboriga kiramiz: vapnyak, marmur, kreidy, magnezit, dolomit. Vuglets - organik daryolarning asosiy ombori. Vugilla, torf, nafta, yog'och va tabiiy gaz olov kabi turg'un bo'lgan yonuvchan materiallar hisoblanadi.
Jismoniy kuch. Ko'mir oddiy modda sifatida bir qator alotropik shakllarda mavjud: olmos, grafit, karbin va fulleren, ular juda boshqacha jismoniy kuchga ega, bu ularning kristalli sayyoralarining kelajagi bilan izohlanadi. Karbin - Qora rangli qovurilgan kristall kukun, birinchi marta 60-yillarda Radian kimyogarlari tomonidan sintez qilingan va keyinchalik tabiatda topilgan. 2800 º gacha qizdirilganda, u grafitga aylanadi. Fulleren - 80-yillarda uglerod atomlari tomonidan yaratilgan sharsimon tuzilmalar sintez qilindi fullerenlar. Hidlar yopiq tuzilmalar bo'lib, ular oz sonli uglerod atomlaridan tashkil topgan - 60, 70.
Kimyoviy quvvat. Kimyoviy ishlab chiqarilgan uglerod oddiy ongda inertdir. Reaksiya intensivligi harorat oshishi bilan ortadi. Yuqori haroratlarda uglerod suv, kislota, azot, galogenlar, suv va ba'zi metallar va kislotalar bilan o'zaro ta'sir qiladi.
Suv bug'ini pishirilgan ko'mir yoki koks orqali o'tkazganda, uglerod oksidi (II) va suv chiqadi:
C + H 2 O = CO + H 2 ( suv bug'i ),
Bu reaktsiya 1200º da sodir bo'ladi, 1000º dan past haroratlarda oksidlanish sodir bo'ladi. CO 2 :
Z + 2H 2 O= CO 2 + 2 H 2 .
Tijoriy jihatdan muhim jarayon suv gazini metanolga (metil spirti) aylantirishni o'z ichiga oladi:
CO + 2H 2 = CH 3 VIN
Yuqori harorat ta'sirida uglerod tinchlantiruvchi metallar bilan o'zaro ta'sir qila boshlaydi karbid, Ular orasida suv yoki kislota bilan reaksiyaga kirishganda qanday gaz ko'rinishiga qarab "metanidlar" va "atsetilenidlar" mavjud:
SaS 2 + HCl = CaCl 2 + C 2 H 2
Al 4 C 3 + 12 H 2 O = 2 Al(OH) 3 ↓ + 3 CH 4
Shamolsiz elektr pechlarida bug'langan CaO va koksni isitish uchun ishlatiladigan kaltsiy karbid katta amaliy ahamiyatga ega:
CaO + 3C = CaC 2 + CO
Asetilenni olib tashlash uchun kaltsiy karbid vikorizatsiya qilinadi:
SaS 2 + 2 H 2 O= Ca(VIN) 2 + C 2 H 2
Biroq, ko'mir uchun xarakterli reaktsiya, unda u hokimiyatning suverenitetini ochib beradi:
2 ZnO + C = Zn+ CO 2
CKo'mir yeyish.
Uglerod oksidi (CO) gazli gazdir. Hiyla - yuqori haroratda pishirilgan vugillalar ustidan karbonat angidridni o'tkazish. Laboratoriya onglarida CO kontsentratsiyaga chiqariladi. sulfat kislota qizdirilganda chumoli kislotaga (sulfat kislota suvni oladi):
UNSOUN =H 2 O+ CO
Uglerod oksidi (CO2) karbonat angidrid gazidir. Atmosferada karbonat angidrid kam bo'lib, og'irlik bo'yicha 0,03% yoki og'irlik bo'yicha 0,04% ni tashkil qiladi. Atmosferaga vulqonlar va issiq gazlarni qo'ying va ular aytishlaricha, odamlar yonuvchi gazlarni yoqishadi. Atmosfera doimiy ravishda okean suvi bilan gaz almashadi, bu esa atmosferaning quyi qatlamlarida 60 marta ko'proq karbonat angidridni saqlaydi. Ko'rinib turibdiki, karbonat angidrid spektrning infraqizil hududida quyosh energiyasini bostirishda yaxshi. Tim karbonat angidridni o'zi yaratadi issiqxona effekti u global haroratni tartibga soladi.
Laboratoriya tekshiruvlarida karbonat angidrid marmurda xlorid kislota bilan birlashtiriladi:
SaCO 3 + 2 HCl = CaCl 2 + H 2 O+ CO 2
Karbonat angidridning kuchi yonish kamerasi tomonidan qo'llab-quvvatlanmaydi va boshqa qurilmalarda qo'llaniladi. Bosim ortishi bilan karbonat angidrid miqdori keskin ortadi. Tayyorlangan ko'pikli ichimliklarning turg'unligiga nima asos bo'ladi.
Karugat kislotasi faqat eritilganda yo'qoladi. Qizdirilganda suyuqlik uglerod oksidi va suvga parchalanadi. Kislota tuzlari barqaror, garchi kislotaning o'zi beqaror.
Karbonat ioniga eng muhim reaktsiya mineral kislotalar - xlorid va sulfat kislotalarni suyultirishdir. Bunday holda, karbonat angidrid pufakchalari ko'rinadi va u kaltsiy gidroksidi (qaynatilgan suv) aralashmasidan o'tkazilganda, kaltsiy karbonat hosil bo'lishi natijasida sharob halokatli bo'ladi.
Kremniy. Tardan keyin u Yerning eng keng elementidir. U yer qobig'ining 25,7% ni tashkil qiladi. Ushbu muhim qism kremniy oksidi bilan ifodalanadi, deyiladi silika Qum yoki kvartsning ko'rinishini keskinlashtiradigan narsa. Hatto sof ko'rinishda kremniy oksidi mineral ko'rinish bilan qalinlashadi Girskiy kristalli. O'yilgan uylar bilan tayyorlangan kristalli silikon oksidi ham qimmat, ham arzon toshlarni davolaydi: agat, ametist, jasper. Tabiiy birikmalarning yana bir guruhi silikatlar va kremniydan iborat. kremniy kislotasi.
Sanoat ishlab chiqarishida kremniy elektr pechlarida koks bilan kremniy oksidiga aylanadi:
SiO 2 + 2 C = Si + 2 CO
Laboratoriyalarda, olimlar sifatida, vikoryst magniy yoki alyuminiy uchun ishlatiladi:
SiO 2 + 2Mg = Si + 2MgO
3 SiO 2 + 4Al = Si + 2Al 2 O 3 .
Eng toza kremniy silikon tetraxloriddan rux bug'i bilan chiqariladi:
SiCl 4 + 2 Zn = Si + 2 ZnCl 2
Jismoniy kuch. Kristalli kremniy - tendinli qatron, po'lat porloq quyuq kulrang rang. Kremniyning tuzilishi olmosnikiga o'xshaydi. Flint vikorist dirijyor sifatida ishlaydi. Shundan yorug'lik energiyasini elektr energiyasiga aylantiradigan quyosh batareyalari tayyorlanadi. Silikon vikor metallurgiyada yuqori issiqlikka chidamliligi va kislotaliligiga ega bo'lgan silikon po'latlarni olish uchun ishlatiladi.
Kimyoviy quvvat. Kremniyning ko'mir va metall bo'lmagan kimyoviy xossalari ortida uning metall bo'lmaganligi kamroq aniqlanadi, chunki u katta atom radiusiga ega.
Favqulodda aqllar uchun kremniy kimyoviy jihatdan inertdir. U to'g'ridan-to'g'ri ftor bilan o'zaro ta'sir qiladi va kremniy ftorid hosil qiladi:
Si + 2 F 2 = SiF 4
Kislotalar (jumladan, gidroflorik kislotalar va nitrat kislotalar) kremniyda ishlamaydi. Ale vinosi asosiy metallarning gidroksidlarida eritiladi:
Si + NaOH + H 2 O=Na 2 SiO 3 + 2H 2
Elektr pechida yuqori haroratda kremniy karbid qum va koksdan chiqadi. SiC- karborund:
SiO 2 + 2C =SiC+ CO 2
Silliqlash toshlari va silliqlash g'ildiraklari silikon karbiddan qilingan.
Metalllarning kremniy bilan birikmasi deyiladi silisidlar:
Si + 2 Mg = Mg 2 Si
Magniy silisidi bilan xlorid kislotasi bilan reaksiyaga kirishganda, natija oddiygina kremniy bo'ladi. silan -SiH 4 :
Mg 2 Si+ 4NSl = 2 MdCl 2 + SiH 4
Silan - shamolda bug'lanib ketadigan yoqimsiz hidli zaharli gaz.
Yarim kremniy. Silikon dioksid- Qattiq, o'tga chidamli qatron. Tabiatda kengayish ikki turga bo'linadi kristall va amorf kremniy oksidi. Kremsi kislota- bu kuchsiz kislota, qizdirilganda suv va kremniy dioksidga oson parchalanadi. U suvni olib tashlash orqali jelega o'xshash massa yoki kolloid moddaga (sol) o'xshab ko'rinishi mumkin. Silikat kislota tuzlari chaqiriladi silikatlar. Tabiiy silikatlar katlanmış javonlarga qo'shiladi, ularning saqlanishi ko'plab oksidlarning kombinatsiyasi sifatida namoyon bo'ladi. Suvda faqat natriy va kaliy silikatlari eriydi. Ularni chaqirishadi chalkash aql bilan, va í̈x rozchin - Kamdan-kam.
Xavfsizlik uchun sozlash.
2. Mumkin bo'lgan reaktsiyalarni qo'shing va muammoni qoldiring.
| 1 jamoa
| 2-jamoa
| 3-jamoa
|
| H2SO4 + HCl - | CaCO 3+? -? + CO 2 + H 2 O |
|
| NaOH + H 2 SO 4 - | CaCO 3 + H 2 SO 4 - | K 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O - |
| CaCl 2 + Na 2 Si O 3 - |
||
| Si O 2 + H 2 SO 4 - | ||
| Ca 2+ + CO 3 -2 - | CaCl 2 ++ NaOH - |
|
| Zavdannya: Oksid (111) uglerod bilan yangilanganda 10,08 g sho'r olindi, bu nazariy jihatdan mumkin bo'lgan hosilning 90% ni tashkil etdi. Olingan oksidning (III) massasi qancha? | Zavdannya: Kremniy (IV) oksidi uyning 5% ni o'z ichiga olgan 64,2 kg soda bilan eritilganda qancha natriy silikat hosil bo'ladi? | Zavdannya: 50 g kaltsiy karbonat uchun xlorid kislotani bir marta suyultirishda 20 g uglerod (IV) oksidi hosil bo'ladi. Uglerod (IV) oksidning (%) nazariy jihatdan mumkin bo'lgan unumi qanday? |
Bosh qotirma.
Pvertikal haqida: 1. Karbon kislotasi.
Gorizontal: 1. Naytverdisha — Yerdagi tabiiy daryo. 2. Kelajakdagi material. 3. Xamirni tayyorlash uchun muzlatilgan Rechovina. 4. Kremniyni metallar bilan aralashtirish. 5. Kimyoviy elementlarning PZ guruhining 1V asosiy kichik guruhi elementi. 6. Karbon kislotasining tuzlari, suv bilan aralashtirish uchun. 7. Tabiiyki, yarim kremniy.
Uyni yaxshilash: 210 - 229 bet.
Elementlarning davriy tizimining IVA guruhi D.I. Mendelev ko'mir, kremniy, germaniy, qalay va qo'rg'oshindan iborat. IVA guruhi elementlari atomlarining valentlik qobig'ining elektron formulasi.
Bu elementlarning atomlari valent elektronlar bilan birga tashqi energiya darajasining s- va p-orbitallarida joylashadi. Byudjetsiz holatda ikkita p-elektron juftlashtirilmaydi. Bundan tashqari, bu elementlar oksidlanish darajasini +2 ko'rsatishi mumkin. Biroq, uyg'ongan holatda, yangi energiya darajasining elektronlari ps1pr3 konfiguratsiyasida paydo bo'ladi va barcha 4 elektron juftlanmagan ko'rinadi.
Masalan, wug uchun s-bo'linmasidan r-bo'linmasiga o'tish darhol aniqlanishi mumkin.
Ko'rinishidan, uyg'ongan holatning elektron holatidan oldin, IVA guruhining elementlari +4 oksidlanish bosqichini ko'rsatishi mumkin. IVA guruhidagi elementlar atomlarining radiuslari atom raqami ortishi bilan tabiiy ravishda ortadi. Bunda ionlanish energiyasi va elektromanfiylik tabiiy ravishda kamayadi.
C-Si-Ge-Sn-Pb guruhiga o'tganda, kimyoviy bog'lanishlar hosil bo'lganda, taqsimlanmagan elektron juftining roli tashqi s-juftga o'zgaradi. Uglerod, kremniy va germaniyning oksidlanish darajasi +4 ga teng bo'lsa, qo'rg'oshin +2 ga teng.
Tirik organizmda uglerod, kremniy va germaniy +4 oksidlanish darajasida, qalay va qo'rg'oshin esa +2 oksidlanish darajasi bilan tavsiflanadi.
Ko'rinib turibdiki, ugleroddan qo'rg'oshinga o'tishda atomlarning hajmi kattalashgani va ionlanish energiyasi kamayganligi sababli, metall bo'lmagan quvvat zaiflashadi, chunki elektronni olish tezligi pasayadi.ularni etkazib berish qulayligi ortadi. Haqiqatan ham, guruhning dastlabki ikki a'zosi: ko'mir va kremniy odatiy metall bo'lmagan metallar, germaniy, qalay va qo'rg'oshin qolganlarida aniq ifodalangan metall kuchga ega bo'lgan amfoter elementlardir.
C-Si-Ge-Sn-Pb seriyasidagi metall belgilarning mustahkamlanishi oddiy nutqlarning kimyoviy kuchlarida ham namoyon bo'ladi. Aksariyat hollarda C, Si, Ge va Sn elementlari suvga chidamli. Qo'rg'oshin esa ochiq havoda oksidlanadi. Kuchli metallarning elektrokimyoviy qatorida Ge suvdan keyin eriydi va Sn va Pb darhol suvdan oldin. Shuning uchun germaniy HCl va suyultirilgan H2SO4 kabi kislotalar bilan reaksiyaga kirishmaydi.
Atomning elektron zichligi va kattaligi, elektromanfiylikning o'rtacha qiymati C-C aloqasining ahamiyatini va uzun gomozanjirlar yaratilishidan oldin uglerod atomlarining o'xshashligini tushuntiradi:
Elektromanfiylikning oraliq qiymati tufayli uglerod hayotiy muhim elementlar - suv, kislota, azot, kislota va boshqalar bilan past qutbli aloqalarni hosil qiladi.
Xiralashgan uglerod va kremniyning kimyoviy kuchi. Uglerod, kremniy va ularning analoglari kabi noorganik birikmalar orasida ushbu elementlarning kislotali birikmalarini o'rganish shifokorlar va biologlar uchun katta qiziqish uyg'otadi.
Uglerod (IV) va kremniy (IV) oksidlari EO2 kislotali, H2EO3 gidroksidlari esa kuchsiz kislotalardir. IVA guruhi amfoterikning boshqa elementlarining shunga o'xshash oksidlari va gidroksidlari.
Karbonat angidrid CO2. Metabolik jarayon davomida organizmning to'qimalarida asta-sekin o'rnatiladi va nafas olish va qon oqimini tartibga solishda muhim rol o'ynaydi. Karbonat angidrid nafas olish markazining fiziologik stimulyatori hisoblanadi. CO2 ning yuqori konsentratsiyasi (10% dan yuqori) og'ir atsidozga olib keladi - qon pH ning pasayishi, pufakchali eshak va nafas olish markazining falaji.
Karbonat angidrid suvda eriydi. Bunday holda, karbonat kislota hosil bo'ladi:
H2O + CO2? H2CO3
O'ng tomon chapga siljiydi, ya'ni karbonat angidridning katta qismi H2CO3 emas, balki CO2 H2O gidrat shaklida topiladi. Karugat kislotasi H2CO3 ayniqsa kam uchraydi. Kuchsiz kislotalarga qoldiring.
Ikki asosli kislota sifatida H2CO3 o'rta va kislotali tuzlarni eritadi: birinchisi karbonatlar deb ataladi: Na2CO3, CaCO3 - natriy va kaltsiy karbonatlar; boshqalar - gidrokarbonatlar: NaHCO3, Ca(HCO3)2 - natriy va kaltsiy gidrokarbonatlar. Barcha uglevodorodlar suvda yaxshi eriydi; O'rtacha tuzlardan asosiy metallarning karbonatlari va ammoniy ajratiladi.
Gidrolizdan keyin karbonat kislota tuzlarining erishi reaktsiyaga olib kelishi mumkin (pH>7), masalan:
Na2CO3 + HON? NaHCO3 + NaOH
CO32 + NOH? NSO3- + VIN-
Vodorod karbonat tampon tizimi (H2CO3-HCO3-) qon plazmasining asosiy bufer tizimi bo'lib xizmat qiladi, bu kislota-asos gomeostazini qo'llab-quvvatlaydi, qonning barqaror pH qiymati taxminan 7,4.
Shunday qilib, karbonatlar va gidrokarbonatlarning gidrolizi paydo bo'lganda, o'rta eritmani olish kerak, shuning uchun qobiq sharbatining kislotaliligini oshirishda antatsid (neytrallashtiruvchi kislotalar) agentlari sifatida tibbiy amaliyotda turg'unlashadi. Ulardan oldin natriy gidrokarbonat NaHCO3 va kaltsiy karbonat CaCO3 keladi:
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
SiO2 ni o'z ichiga olgan silikat tsement tarkibida H3PO4 suvli ortofosfor kislotasi aralashmasi mavjud bo'lib, u ko'pincha sink oksidi ZnO va alyuminiy gidroksid Al (OH) 3 bilan neytrallanadi. Silikat tsementning "miltillashi" jarayoni xSiO2 yH2O shaklida alyuminiy fosfat va kremniy kislotalari qo'shilishi bilan ortofosfor kislotasini kukunga taqsimlashdan boshlanadi:
Al2O3 + 2H3PO4 = 2AlPO4 + 3H2O
xSiO2 + yH3O+ = xSiO2 yH2O + yH+
Aralashtirgandan keyin plombalarni tayyorlash jarayonida metall fosfatlarning chiqishi bilan kimyoviy reaktsiyalar hosil bo'ladi, masalan
3CaO + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3H2O
Suvda silikatlar va asosiy metallar oson eriydi. Mineral kislotalar silikatlar bilan reaksiyaga kirishganda, ular tarkibida kremniy kislotalari, masalan, metasilik H2SiO3 va ortosilikat H4SiO4 bo'ladi.
Silikat kislotalari kuchsiz bo'lib, silikatlarning parchalanishida CO2 reaksiyaga kirishganda, ularning hidi cho'kadi. Silikatlar yuqori darajada gidrolizlanadi. Bu tabiatda silikatlarning qulashining sabablaridan biridir.
Silikatlarning har xil aralashmalari kremniy dioksidi bilan u yoki boshqasi bilan eritilganda kristallar deb ataladigan amorf materiallar paydo bo'ladi.
Ombor ombori keng oraliqlarda joylashtirilishi va omborga yaqin joyda saqlanishi mumkin.
Kvarts shishasi (yoki sof kremniy oksidi) haroratning keskin o'zgarishiga bardosh bera oladi va ultrabinafsha nurlanishiga ta'sir qilishi mumkin. Bundan tashqari, fizioterapiyada keng qo'llaniladigan simob-arqon lampalarini ishlab chiqarish uchun simob-arqon lampalaridan foydalanish, shuningdek, jarrohlik operatsiyalarini sterilizatsiya qilish qiyin.
Ortopedik stomatologiyada qo'llaniladigan chinni massalari kvarts SiO2 (15-35%) va aluminosilikatlar: dala shpati E2O Al2O3 6SiO2, de E-K, Na yoki Ca (60-75%) va kaolin Al2O2 2O (3-10) dan iborat. %). Komponentlarning kombinatsiyasi chinni massasining spetsifikatsiyasiga qarab farq qilishi mumkin.
Pol shpati K2O Al2O3 6SiO2 tish chinni pastalarini maydalash uchun asosiy materialdir. Eritilganda, sharob trikotaj masasiga aylanadi. Dala shpati qanchalik ko'p bo'lsa, chinni pastasi tushganidan keyin shunchalik aniq bo'ladi. Chinni moylarini tavlaganda, dala shpati past eriydigan bo'lib, aralashmaning erish nuqtasini pasaytiradi.
Kaolin (oq loy) tish chinnisining muhim qismidir. Kaolin qo'shilishi chinni massasining uzunligini o'zgartiradi.
Stomatologik mahsulotlar omboriga kiritilgan kvarts yuqori sifatli keramik materialga ega bo'lib, unga qattiqlik va kimyoviy qarshilikni oshiradi.
Uglerod oksidi CO. Hidi +2 oksidlanish bosqichini ko'rsatadigan IVA guruhining bu yarim elementlari shifokorlar va biologlar uchun karbonat angidrid (II) CO ni qiziqtiradi. U yarim vayron bo'lgan va juda xavflidir, shuning uchun uning hidi yo'q.
Karbid oksidi (II) - bug'li gaz - karbidning qisman oksidlanish mahsuloti. CO ning oqibatlaridan biri odamlarning o'zlari bo'lishi paradoksal emas, ularning tanasi tebranadi va tashqi o'rtada (ko'rinadigan tashqi tomondan) taxminan 10 ml CO ni ko'radi. Bu gematopoetik jarayonlarda hosil bo'ladigan endogen karbonat angidrid (II) deb ataladi.
Oyoq teshiklari orqali kirib, uglerod (II) oksidi alveolyar-kapillyar membranadan tez o'tib, qon plazmasiga chiqariladi, eritrotsitlarga tarqaladi va NbO2 oksidlanishi bilan teskari kimyoviy o'zaro ta'sirga kiradi, shuningdek yangilangan gemoglobin bilan. Hb:
HbO2 + CO? HbCO + O2
Hb + CO? NbSO
O'rnatilayotgan karbonilgemoglobin HbCO o'ziga nordon qo'shmaydi. Natijada, nordonni oyoqdan matoga o'tkazish imkonsiz bo'ladi.
Uglerod (II) oksidining ikki valentli oksidga yuqori kimyoviy yaqinligi CO ning gemoglobin bilan o'zaro ta'sirining asosiy sababidir. Shuni ta'kidlash kerakki, Fe2+ ionlarini o'z ichiga olgan boshqa bioanorganik birikmalar bu ta'sirga ko'proq ta'sir qiladi.
Oksigemoglobinning qisman gaz bilan o'zaro ta'sirining reaktsiyasi teskari bo'lganligi sababli, O2 ning qisman bosimining dixotomiyasidagi harakati karbonilgemoglobinning dissotsiatsiyasini va CO ning tanadan chiqishini tezlashtiradi (Le Chatelier printsipi bo'yicha ekvivalent chapga siljiydi). :
HbO2 + CO? HbCO + O2
Hozirgi vaqtda organizmni uglerod (II) oksidi bilan yo'q qilish uchun antidotlar bo'lib xizmat qiluvchi dorivor preparatlar mavjud. Masalan, yangi relizning kiritilishi chiqindilarni tanadan, aftidan, relizning karboniliga olib tashlashni keskin tezlashtiradi. Ushbu preparat CO ning turli komplekslardagi ligand sifatidagi xususiyatlariga asoslangan.
Kimyoviy quvvat qalay va qo'rg'oshinga asoslangan. Qalay (II) va qo'rg'oshin (II), SnO va PbO oksidlari, Sn(OH)2 va Pb(OH)2 gidroksidlari amfoterdir.
Pb2+ tuzlari - asetat, nitrat - yuqori navli suv, past navli xlorid va ftorid, past navli sulfat, karbonat, xromat, sulfid. Ularning barchasi qo'rg'oshin (II) bilan to'la, ayniqsa, ular ishlatilganda, ular olib tashlanadi.
Qo'rg'oshinning biologik faolligi uning tanaga kirib borishi va organizmda to'planishi bilan belgilanadi.
Qo'rg'oshin darhol teriga o'tkaziladi, bu asab-qon tomir tizimi va ayniqsa qon uchun muhimdir. Zaharli qo'rg'oshin kimyosi juda murakkab. Pb2+ ionlari IVA guruhining boshqa p-elementlari kationlari bilan birlashganda kuchli kompleks hosil qiluvchi moddalardir. Hidlar bioligandlar bilan dorivor komplekslar hosil qiladi.
Pb2+ ionlari boshqa biomolekulalar sintezini tartibga soluvchi porfirinlar sintezida ishtirok etuvchi ferment molekulalarida SN oqsillarining sulfgidril guruhlarini o‘zaro ta’sir qiladi va bloklaydi:
R--SN + Rb2+ + NS--R > R--S--Rb--S--R + 2N+
Ko'pincha Pb2+ ionlari tabiiy M2+ ionlari bilan aralashib, EM2+ metallofermentlarini inhibe qiladi:
EM2+ + Pb2+ > EPb2+ + M2+
Mikrob hujayralari va to'qimalarining sitoplazmasi bilan reaksiyaga kirishib, ular qo'rg'oshinni gelga o'xshash albuminatlarda eritadi. Tuzning kichik dozalarida qo'rg'oshin biriktiruvchi ta'sirga ega bo'lib, oqsillarning jelleşmesini keltirib chiqaradi. Jellarning erishi mikroblarning hujayralarga kirib borishini osonlashtiradi va ateşleme reaktsiyasini kamaytiradi. Unga qo'rg'oshin losonlar qo'llaniladi.
Pb2+ ionlarining kontsentratsiyasi ortishi bilan albuminatlarning hosil bo'lishi qaytarilmas holga keladi va sirt to'qimalarining R-COOH oqsillarining albuminatlari to'planadi:
Pb2+ + 2R-COOH = Pb(R-COO)2 + 2H+
Shuning uchun qo'rg'oshin (II) preparatlarini matoga qo'llash muhimdir. Ular, shu jumladan, tashqi turg'unlik uchun ishlatiladi, parchalar, sklero-ichak trakti yoki boshqa yo'llarda ho'llash, yuqori toksiklik ko'rsatadi.
Noorganik qalay birikmalari (II) organik qalay birikmalaridan farqli o'laroq, olib tashlash oson emas.
8939 0
14-guruhgacha C, Si, Ge, Sn, Pb kiradi (1 va 2-jadvallar). 3A kichik guruhining elementlari sifatida tashqi qobiqning o'xshash elektron konfiguratsiyasiga ega p-elementlar mavjud - s 2 p 2. Guruhda pastga qarab harakatlanayotganda atom radiusi ortadi, natijada atomlar orasidagi bog'lanish zaiflashadi. Elektr o'tkazuvchanligi to'g'ridan-to'g'ri ortib borayotgan tashqi atom qobig'idagi elektronlarning delokalizatsiyasi orqali elementlarning kuchi metall bo'lmagandan metallga o'zgaradi. Olmos shaklidagi uglerod (C) izolyator (dielektrik), Si va Ge metall, Sn va Pb metall va yaxshi o'tkazgichdir.
Jadval 1. 14 guruh metallarining fizik-kimyoviy kuchi aktlari
|
|
Ism |
Kirish, da. masa |
Elektron formula |
Radius, pm |
Asosiy izotoplar (%) |
|
|
Vuglets Carbon [latdan. uglerod - vugilla] |
kovalent 77 qo'sh bog'lanish bilan 67 uch aloqa bilan 60 |
14 C (kuzatib) |
||||
|
Silikon Silikon [latdan. silis - chaqmoqtosh] |
atom 117 kovalent 117 | |||||
|
Germanium Germanium [lot. Germania - Nímečchina] |
3d 10 4s 2 4p 2 |
atom 122,5, kovalent 122 | ||||
|
Qalay qalay [anglo-sakson turi. qalay, lat. stannum] |
4d 10 5s 2 5p 2 |
atom 140,5, kovalent 140 | ||||
|
Qo'rg'oshin qo'rg'oshin [anglo-sakson turi. qoʻrgʻoshin, lat. plumbum] |
4f 14 5d 10 6s 2 6r 2 |
atom 175 kovalent 154 |
Bu guruhning barcha elementlari oksidlanish bosqichi +4 bilan reaksiyaga kirishadi. Ushbu takozlarning chidamliligi guruhning pastki qismiga ko'chirilganda o'zgaradi, agar ular ikki valentli takozlarda bo'lgani kabi, bunday siljish bilan o'sadi. Barcha elementlar, krem Si, shuningdek, valentlik +2 bilan bog'lanishni o'rnating, bu " bilan tavsiflanadi. inert bug'ning ta'siri": tashqaridan tikish jalb qilish s-tashqi elektronikaning qalin ekranlanishi natijasida ichki elektron qobiqdagi elementlar d- І f-elektronlar teng qismlarda s- І R-guruhning quyi a'zolari katta atomlarining ichki qobiqlarining elektronlari.
Ushbu guruh elementlarining vakolatlari ularni kemalarning korruptsiyaga qarshi qoplamalari (PP) sifatida buzishga ruxsat berdi. Birinchi bunday pokrittyahlar orasida ular vikorized Pb keyin ular turg'unlasha boshladilar Sn(uglerod polimeriga bog'langan bis-tributil organotin radikali shaklida). Atrof-muhitni muhofaza qilish 1989 yil ularning, shuningdek, PPdagi boshqa zaharli metallarning kamayishi ( Hg, Cd, As) blokirovka qilingan, organosilikon polimerlar asosidagi PP bilan almashtirilgan.
2-jadval. Organizmda 14-guruh metallarining toksik (TD) va o'ldiradigan dozalari (LD) mavjud
|
|
Yer qobig'ida (%) |
Okeanda (%) |
Inson tanasida | ||||
|
O'rta (tana og'irligi 70 kg) |
Qon (mg/l) |
||||||
|
Bu zaharli emas, lekin tashqi ko'rinishida CO va CN siyanidlari juda zaharli |
|||||||
|
(0,03-4,09) x10-4 |
Toksik bo'lmagan |
||||||
|
(0,07-7) x10-10 |
Toksik bo'lmagan |
||||||
|
(2,3-8,8) x10-10 |
(0,33-2,4) x10-4 |
TD 2 g, LD nd, organotin deka. Yarim toksik |
|||||
|
(0,23-3,3) x10-4 |
TD 1 mg, LD 10 g |
||||||
Vuglets (C) - deb atalmish barcha boshqa elementlardan paydo bo'ladi katenatsiya Ishni yakunlash uchun, bu atomlar uzun nayzalar yoki halqalar bilan birma-bir bog'langan. Bu kuch millionlab spoluklarning yaratilishini tushuntiradi, ular deyiladi organik kimyoning ushbu bo'limi bag'ishlangan - organik kimyo.
Katenatsiyadan oldin uglerodning kelib chiqishi bir necha xususiyatlar bilan izohlanadi:
Birinchisiga ko'ra m_tsnystyu havola Z - Z. Shunday qilib, bog'lovchining o'rtacha entalpiyasi 350 kJ/mol ga yaqinlashadi, bu bog'lovchining entalpiyasini bildiradi. Si-Si- Tilki 226 kJ/mol.
Boshqacha qilib aytganda, uglerod atomlarining o'ziga xos tuzilishi gibridlanish: yoritish 4 sp 3 -tetraedral yo'nalishi bo'lgan orbitallar (oddiy kovalent bog'lanishlar hosil bo'lishini ta'minlaydi) yoki 3 sp 2 - bir xil tekislikda yo'naltirilgan orbitallar (subligamentlarning shakllanishini ta'minlash uchun) yoki 2 sp- chiziqli yo'nalishga ega bo'lgan orbitallar (uch bog'lanishning shakllanishini ta'minlash uchun)
Shu tarzda, vugletlar 3 turdagi muvofiqlashtirish aniqligini yaratishi mumkin: chiziqli ikkita triatomik molekulalar uchun, agar elementning CN 2 ga teng bo'lsa, planotrikut grafit, fulleren, alken, karbonil smola, benzol halqasi molekulalarida, agar koordinatsion soni 3 dan katta bo'lsa, i tetraedral alkanlar va ularning shunga o'xshashlari uchun CN = 4.
Tabiatda ko'mir alotropik va turli xil strukturaviy shakllarda (grafit, olmos, fullerenlar), shuningdek, karbonat angidrid va uglevodlarda (vugilla, nafta va gaz) mavjud. Vikor po'lat eritishda koks, bosmaxonada kuyik, tozalangan suvda faol uglerod va kuyik sifatida ishlatiladi.
2010 yilda noyob shaklni ishlab chiqqani uchun fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi Z- grafen. Laureatlar, Rossiyadan kelgan muhojirlar A. Geym va K. Novosyolovlar ushbu materialni grafitdan ajratib olishga muvaffaq bo'lishdi. Bu C atomlari tarmog'iga o'xshash ikki o'lchovli kristaldir bitta atomning hosilasi, qarag'ayga o'xshash tuzilish Bu kristallning mustahkamligini ta'minlaydi. Uning kuchi allaqachon juda ko'p ma'lumotga ega: u biz biladigan eng yaxshi ma'lumotni o'z ichiga oladi, u ham juda qimmatli (po'latdan taxminan 200 barobar qimmatroq), elektr va issiqlik o'tkazuvchanligini o'z ichiga oladi. Xona haroratida barcha chiqish o'tkazgichlari orasida elektr ta'minoti minimaldir. Yaqin kelajakda grafenga asoslangan yuqori tezlikda ishlaydigan kompyuterlar, tekis panelli ekranlar va quyosh batareyalari, shuningdek, gazning bir nechta molekulasiga javob beradigan sezgir gaz detektorlari bo'ladi. Tadqiqotingizning boshqa sohalari kiritilmagan.
U oksid hosil qiladi ( CO) va siyanidlar ( CN-) uglerod juda zaharli bo'lib, qoldiqlar nafas olish jarayonida yo'q qilinadi. Ushbu yarim navlarning biologik ta'sir qilish mexanizmlari. Sianid dixolik fermentni inhibe qiladi sitoxrom oksidaza shvidko chaqirmoqda Si- dixotomiya oxirida elektron oqimini blokirovka qiluvchi fermentning faol markazi. CO, Lyuis asosi bo'lib, atom bilan bog'langan Fe gemoglobin molekulasi pastroq, pastroq O 2, hal qilish karbonilgemoglobin, qurilish va ko'chirishdan ozod qilish O 2. Ijara raqami CO bilan muvofiqlashtirish aloqalarini o'rnatish d-oksidlanishning past bosqichlarida metallar turli karbonil birikmalar hosil bo'lishiga erishish. Masalan, Fe allaqachon charchagan nutqda - psitokarbopillar Fe(CO) 5 - nol oksidlanish bosqichi mavjud va kompleksda [ Fe(CO) 4] 2- - oksidlanish bosqichi -2 (1-rasm).
Kichik 1.
Bilan komplekslarda past darajadagi oksidlanish bilan metall atomini barqarorlashtirish CO Ko'mirning kelib chiqishi past navli strukturaning ta'siri bilan izohlanadi R*-orbitallar rolida qabul qiluvchi ligand. Bu orbitallar metall orbitallar egallagan orbitallar bilan ustma-ust tushadi va koordinatsiya hosil qiladi R- aloqa, unda metall paydo bo'ladi donor elektron. Bu elektron qabul qiluvchi metall bo'lgan CS ni yaratishning huquqiy qoidasidan bir nechta xatolardan biridir.
Ko'mirning kuchini aniqroq tasvirlashning ma'nosi yo'q, uning boy elementar tahlilidagi parchalar, qoida tariqasida, nafaqat degani emas, balki uning uyini ahamiyatsiz va maksimal ko'rinishda hurmat qiladi, bu esa o'z hissasini qo'shadi. preparatlarni sinovdan o'tkazishda vizualizatsiyaga ci. Sharoblarni optik tahlil qilish bilan u yanada kengroq spektrni beradi, shovqin fonini oshiradi va shu bilan elementlarni aniqlashning sezgirligini pasaytiradi. Mass-spektrometriyada organik molekulalar turli molekulyar og'irliklarga ega bo'lgan ko'p miqdordagi molekulalarni hosil qiladi, bu esa tahlil paytida sezilarli farqlarni beradi. Shuning uchun, eng muhimi, uglerodli birikmalar namunani tayyorlash paytida ko'rinadi.
Kremniy (Si) - Napivmetal. Silika bilan yangilanganda ( SiO 2) qora amorf uglerod bilan hosil bo'ladi Si. Kristali Si yuqori soflikda siz kulrang-qora metallni taxmin qilishingiz mumkin. Silikon o'tkazgichlarda, qotishmalarda va polimerlarda mavjud. Hayotning barcha shakllari uchun muhim ahamiyatga ega, masalan, diatomli alglarda membranalarni rag'batlantirish; Ehtimol, bu inson tanasida muhim ahamiyatga ega. Ba'zi silikatlar kanserogen bo'lib, silikozni keltirib chiqaradi.
Hamma biladi Si chotivalent, u kovalent tabiatning kimyoviy aloqalarini yaratadi. Eng yuqori kengayish dioksidi SiO 2. Suvning kimyoviy inertligi va yaxlitligidan qat'i nazar, u tanaga kirganda, u yashirin biologik ta'sirga ega bo'lgan kremniy kislotalari va organosilikon birikmalarini hosil qilishi mumkin. Toksiklik SiO 2 zarrachalarning tarqalishida yotadi: turli xil shakllarning xilma-xilligi o'rtasida bog'liqlik mavjud bo'lsa-da, hid har xil, shunchalik zaharli. SiO 2 va silikogenlikdan qochib qutulmaydi. Kremniy kislotalarning toksikligi tufayli Si Arrani olmosning juda nozik dispersiyasi tufayli to'liq inertlikka keltiring.
Bundan tashqari, biologik muhitda kremniy kislotalar qolipda ishtirok etishi aniq gidroksilluminosilikatlar, va bu hodisani hech qanday kontekstda tushuntirib bo'lmaydi Si-C hech qanday aloqasiz Si-O-S. Dunyo sanoat tadqiqotlarini kengaytirdi Al qo'shimcha aluminosilikatlar uchun ta yogo poluk Al boy biokimyoviy reaksiyalar tobora kuchayib bormoqda. Zokrema, funktsional kislorod va ftorid guruhlari osonlik bilan yuqori quvvatli kompleks effektlarni yaratadi Al, ularning metabolizmini burish.
Eng bardoshli kremniy-organik qismlar silikonlar- polimerlar, o'zaro bog'langan atomlardan tashkil topgan molekula skeleti Siі O 2. Atomlardan oldin Si Silikonlarda alkil yoki aril guruhlari mavjud. Aniqlik Si Organosilikon yarim ruhlarda, agar ular olib tashlanmasa, nutqlarning kuchi tubdan o'zgaradi. Masalan, asl polisaxaridlarni ko'rish va polisaxaridni yo'q qilishdan cho'ktiruvchi etanol yordamida tozalash mumkin. Kremniy o'z ichiga olgan uglevodlar, ammo 90% etanolda to'planmaydi. Organosilikon yarimo'tkazgichlarning tasnifi jadvalda keltirilgan. 3.
3-jadval. Organosilikon polimerlari
|
Strukturaning nomi |
Eslatma |
|
|
|
Faqat bor Si. Uglerod lansiydagi bog'lovchining energiyasi Z - Z 58,6 dan ortiq va Si-Si 42,5 kkal/mol, shuning uchun poliorganosilani beqaror. |
|
|
|
Energiya aloqasi Si - Pro 89,3 kkal/mol. Shuning uchun, bu polimerlar yumshoq, harorat va oksidning yo'q qilinishiga chidamli. Polimerlarning bu sinfi juda xilma-xildir. Chiziqli polisilaksanlar sintetik elastik va issiqlikka chidamli kauchuklar sifatida keng qo'llaniladi. |
|
|
|
Asosan Lanzyuzi Atomiyasi Si uglerod atomlaridan nayzalar bilan ajratilgan. |
|
|
|
Asosiy nayza uglerod nayzalari bilan ajratilgan siloksan guruhlaridan iborat. |
|
|
|
Asosiy nayza atomlardan tashkil topgan Z, va atomiya Si oilaviy guruhlarda va shkaflarda qoling. |
|
|
|
Makromolekulyar nayzalarga atomlar kiradi Si, O va metallar, de M = Al, Ti, Sb, Sn,. |
Rivojlanishning eng kuchli mexanizmi silikoz Biz qismlarni ko'mgan fagotsitlarning vayron bo'lishini qadrlaymiz SiO 2. Lizosomalar bilan o'zaro ta'sirlashganda, kremniy zarralari lizosomalarni va hujayra-fagotsitning o'zini hosil qilib, fermentlar va organella molekulalarining parchalarini hosil qiladi. Ular boshqa fagotsitlar bilan o'zaro ta'sir qiladi va fagotsitlarning o'limining Lanzugian jarayoni boshlanadi. Klitin tarkibida kremniy kislotalari miqdori bo'lganligi sababli, bu jarayon tezlashadi. O'lik makrofaglarning to'planishi ortiqcha fibroblastlarda kollagen hosil bo'lishini boshlaydi, buning natijasida skleroz rivojlanadi.
Kolloid kremniy kislotasi kuchli gemolitik bo'lib, zardob oqsillari almashinuvini o'zgartiradi, bir qator dixolik va to'qimalar fermentlarini inhibe qiladi va boy moddalar, shu jumladan fosfor almashinuvini buzadi. Oxir-oqibat, katta hurmatga sazovor kremniy ionlari (R3Si+). Ular atomning o'ziga xos tuzilishini namoyish etadi Si muvofiqlashtirish sohangizni kengaytiring, chunki bu sizning elektrofilligingizni oshiradi. U har qanday nukleofillar, shu jumladan bir xil zaryadli ionlar (shu jumladan, reaktiv oraliq metabolik mahsulotlar) va buzuvchi molekulalar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Shuning uchun, kondensatsiya fazalarida hid "sezilmas" bo'lib qoladi va ularni aniqlash qiyin (Kochina va spivat., 2006).
Organosilikon polimerlari (OSP) odatda o'z-o'zidan silliqlaydigan kema korpuslari uchun yong'inga chidamli qoplama sifatida ishlatilgan (Tsukerman, Ruxadze, 1996). Biroq, keyinchalik xalq hokimiyatining boshqa sohalarida COPni stazlashning turli usullari topildi, ular tibbiyotda tibbiy protez cho'tkalari sifatida tanilgan.
Nimechchina (Ge) - amfoteronium napivemetal; Juda toza bo'lsa, u kumush-oq rangdagi kristallarga o'xshaydi. U o'tkazgichlarga, qotishmalarga va infraqizil optika uchun maxsus oynalarga o'rnatilgan. Biologik stimulyator uchun hurmatga sazovor. Spolukas oksidlanish bosqichini +2 va +4 ko'rsatadi.
Dioksid va galogenidlarni so'rib olish Ge ichaklar zaif, ammo germanatlarning ko'rinishi M 2 GeO 4 O'zingizni bo'yash vaqti keldi. Germaniy plazma oqsillari bilan bog'lanmaydi va eritrotsitlar va plazma o'rtasida taxminan 2: 1 nisbatda taqsimlanadi. Shvidko (taxminan 36 yosh) tanadan chiqariladi. Zagalom kam zaharli hisoblanadi.
Qalay (Sn) - Yumshoq, egiluvchan metall. U moylash materiallarida, qotishmalarda, lehimlarda, polimerlarga qo'shimcha sifatida, ifloslanishga qarshi qoplamalar uchun omborlarda, past o'sishlar va yozgi organotin birikmalari mahsulotlari uchun yuqori tezlikdagi omborlarda qo'llaniladi. Ko'rinishidan noorganik birikmalarda natija toksik emas.
Ikki may enantiotrop, "kulrang" (b) va "oq" (c) qalay, so'ngra turli xil alotropik shakllar, keng ko'lamli aqllarda doimiy. 1 atm bosimdagi bu shakllar orasidagi o'tish harorati. 286,2 ° K (13,2 ° S). Oq qalay CN = 6 va qalinligi 7,31 g / sm 3 bo'lgan kulrang modifikatsiyalangan tuzilishga ega. Ko'pgina hollarda barqaror bo'lib, harorat pasayganda, u butunlay CN = 4 va qalinligi 5,75 g / sm 3 bo'lgan olmosga o'xshash tuzilishga ega bo'lgan shaklga aylanadi. Yadroning harorati tufayli saqlashdagi metall qalinligining bunday o'zgarishi kamdan-kam uchraydi va dramatik ta'sirlar paydo bo'lishi mumkin. Masalan, sovuq qishlarning aqli uchun, askarlar kiyimidagi qalay gudzik sotilgan va 1851 r. Zeitsa metro bekati cherkovi yaqinida organning qalay quvurlari kukunga aylandi.
Organizmda u jigarda, xamirturushda, tishlarda va go'shtda bo'ladi. Qalay chiqishi bilan eritropoez pasayadi, bu gematokrit, gemoglobin va eritrotsitlar sonining o'zgarishi bilan namoyon bo'ladi. Shuningdek, ko'rsatilgan: dehidrataz 5-aminolevulinat, gem biosintezi uchun Lanczyg fermentlaridan biri, shuningdek, jigar fermentlari glutation reduktazaі dehidrogenazlar glyukoza-6-fosfatga aylanadi, laktatі suksinatsiya qilish. Shubhasiz, Sn bilan komplekslar omborida tanadan chiqarilishi mumkin SH- Substratlar bilan almashtiring.
Qo'rg'oshin (Pb) - Yumshoq, egiluvchan, egiluvchan metall. Nam havoda u kislota va suvga chidamli oksidli eritma bilan qoplangan. Vikorist akkumulyatorlar, kabel ishlab chiqarish, tola, shisha, moylash materiallari, benzin va radiatsiyadan himoya qilishda qo'llaniladi. Ê asab tizimi va yurak-qon tomir tizimining faoliyati buzilganligi sababli tanada suyak to'qimasida to'planadigan 1-xavf guruhining zaharli metalli. Boshqa mamlakatlarda aholini majburiy tibbiy ko‘rikdan o‘tkazishni nazorat qiladi. Turli xil kasalliklar paydo bo'ladi.
Tibbiy bioanorganiklar. G.K. Barashkov