第十四章碳族元素§14-1碳族元素的通性第十四章碳族元素§14.1通性825032146原子序数+4,+4,+4,+4,+4,(+2)主要氧化数6s26p25s25p24s24p23s23p22s22p2价电子层结构PbSnGeSiC元素符号+2+2+2+4+2C,SiIV>>IIGe,SnPbIV>IIII>>IV碳族元素的性质第十四章碳族元素§14.1通性碳的特性由于碳的原子半径最小,电负性最大,电离能也最高,故共价键C-C键能非常大,又没有d轨道。所以碳与本族其它元素之间的差异较大,其主要表现为:(1)它的配位数仅限于4(2)碳的成键能力最强(3)原子间能形成多重键碳原子在化合物中的成键特征:sp3,sp2,sp第十四章碳族元素§14.1通性第十四章碳族元素§14.1通性Si-Si键能为222kJ.mol-1,C-C键能为345.6kJ.mol-1,决定了硅链不能太长,其硅的化合物必然比碳的化合物要少得多。Si-O键能为452kJ.mol-1,比C-O键能357.7kJ.mol-1要高得多,决定了硅的化合物中存在Si-O键的占有很大的比例。§14-2碳族元素的单质及其化合物一、碳族元素在自然界中的分布碳:石墨、金刚石、煤、石油、天然气、动植物、石灰石、CO2等。硅:SiO2;锗:4Ag2S.GeS2(硫银锗矿)、Cu2S.FeS.GeS2(锗石矿)锡:SnO2(锡石矿);铅:PbS(方铅矿)第十四章碳族元素§14.1通性C60质软,有金属光泽,有导电、导热性层状晶体sp2石墨硬度最大熔点很高原子晶体sp3金刚石性质晶体杂化碳单质的同素异形体碳单质的同素异形体1.碳的同素异形体二、碳族元素单质第十四章碳族元素§14.2单质及化合物(1)金刚石�结构•典型的原子晶体•sp3杂化•空间构型第十四章碳族元素§14.2单质及化合物�性质•熔、沸点高,硬度大,不导电•室温下对所有化学试剂显惰性第十四章碳族元素§14.2单质及化合物(2)石墨�结构•空间构型•层状晶体•sp2杂化第十四章碳族元素§14.2单质及化合物�性质•良好的导电性和导热性•质软,具有润滑性•化学性质较金刚石稍显活泼第十四章碳族元素§14.2单质及化合物12个五边形20个六边形在C60中碳原子为sp2杂化,未参加杂化的一个p轨道在C60球壳外围和内腔形成大π键。第十四章碳族元素§14.2单质及化合物20世纪80年代,人们发现了第三种碳的同素异形体——C60。RobertFCurlJrHaroldWKrotoRichardESmalley(3)碳原子簇:Cn,n通常小于200。其结构与建筑学家富勒.布基明斯特为1967年为蒙特利尔设计的世博会建筑物相同,故名叫富勒烯。人们在C60的大量合成方法建立后两年内发现了它的数十个反应,其中许多与烯烃的金属有机化学相类似。C60象一些配体...