§ 41. Элементы IVA-групы. Вуглярод і крэмній: *Хімічныя ўласцівасці

§ 41. Элементы IVA-групы. Вуглярод і крэмній

Хімічныя ўласцівасці

Вуглярод і крэмній, як і пераважная колькасць іншых неметалаў, праяўляюць як акісляльныя (напрыклад, рэагуючы з металамі), так і аднаўленчыя ўласцівасці (у рэакцыях з кіслародам і фторам, некаторымі аксідамі):

Хімічныя ўласцівасці	Вуглярод	Крэмній
Аднаўленчыя	$straight C with 0 on top space plus space straight O subscript 2 stack space equals with t on top straight C with plus 4 on top straight O subscript 2$	$stack Si space with 0 on top plus space straight O subscript 2 equals with t on top Si with plus 4 on top straight O subscript 2$
Аднаўленчыя	$3 stack straight C space with 0 on top plus space 2 Fe subscript 2 straight O subscript 3 stack space equals with t on top space 4 Fe space plus stack space 3 straight C with plus 4 on top straight O subscript 2$	$3 stack Si space with 0 on top plus space 2 Fe subscript 2 straight O subscript 3 equals with t on top 4 Fe space plus stack space 3 Si with plus 4 on top straight O subscript 2$
Акісляльныя	$stack 4 Al space plus space with метал below 3 stack stack straight C space with 0 on top equals with t on top space Al subscript 4 straight C with negative 4 on top subscript 3 number space number space number space with карбід space алюмінію below$	$stack 4 Mg space plus with метал below stack stack space Si with 0 on top stack space equals with t on top space Mg subscript 2 Si with negative 4 on top number space number space number space with сіліцыд space магнію below$
Акісляльныя	$stack straight C space with 0 on top plus space 2 straight H subscript 2 equals with t comma space кат. on top stack straight C with negative 4 on top straight H subscript 4 with метан below$	З вадародам не ўзаемадзейнічае

Таксама ўспомнім, што вуглярод уступае ў рэакцыю з аксідам кальцыю:

$СаО space plus space 3 straight С with 0 on top equals straight С аС with negative 1 on top subscript 2 space plus straight С with plus 2 on top straight О$ ,

а ўтвораны пры гэтым карбід выкарыстоўваюць для атрымання ацэтылену (напрыклад, для газавай зваркі):

$СаС subscript 2 space plus space 2 straight Н subscript 2 straight О space equals space Са left parenthesis ОН right parenthesis subscript 2 not stretchy downwards arrow space plus space straight С subscript 2 straight Н subscript 2 not stretchy upwards arrow$ .

Другой важнай рэакцыяй, вядомай вам з курса хіміі 9-га класа, з’яўляецца ўзаемадзеянне вугляроду і крэмнію пры высокіх тэмпературах:

$Si with 0 on top space space plus space straight C with 0 on top space equals with t on top space Si with plus 4 on top straight C with negative 4 on top$ .

Прадукт рэакцыі — карбарунд SiC валодае высокай цвёрдасцю і тэрмаўстойлівасцю, з прычыны чаго шырока выкарыстоўваецца як абразіўны і рэжучы матэрыял, канструкцыйны матэрыял у аўтамабілебудаванні, хімічнай прамысловасці, ядзернай энергетыцы. Паўправадніковыя ўласцівасці забяспечваюць яго выкарыстанне ў электроніцы і электратэхніцы, аптычныя — у дакладнай оптыцы і ювелірных вырабах (мал. 97.1).

У прамысловых маштабах карбарунд атрымліваюць пры тэмпературы 1600–2500 °С, выкарыстоўваючы ў якасці сыравіны аксід крэмнію(IV) і вуглярод:

SiO₂ + 3C = SiC + 2CO↑.