Общая характеристика элементов

Главная подгруппа IV (14-й) группы Периодической системы содержит пять элементов: углерод _бС, кремний ₁₄Si, германий ₃₂Ое, олово ₅₀Sn и свинец ₈₂РЬ (табл. 14.1). Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня — т²пр².

С ростом заряда ядра и атомного радиуса уменьшается энергия ионизации, увеличивается восстановительная способность, усиливаются металлические свойства. Химический характер оксидов и гидроксидов меняется от кислотных до основных. Углерод и кремний — типичные неметаллы, олово и свинец — металлы, германий занимает промежуточное положение.

Углерод и кремний мало известны в двухвалентном состоянии, почти во всех устойчивых соединениях они четырехвалентны. Далее по группе вниз повышается устойчивость двухвалентного состояния и уменьшается устойчивость четырехвалентного. Соединения олова (Н) проявляют восстановиТаблица 14.1

Свойства элементов IVA (14-й) группы

⁰ Графит сублимируется при 3507 °C и 1 атм… 3857*0 и 105,6 атм;²⁾ алмаз;³⁾ гра (|>ит;¹⁾ белое олово;^5> серое олово.

тельные свойства, так как Sn (IV) — более устойчивое состояние олова, а соединения Pb (IV) ведут себя как сильные окислители, так как более устойчивым состоянием является Pb (II).

Важным свойством углерода является способность образовывать соединения в разных состояниях гибридизации — sp³, sp² и sp. В большинстве устойчивых соединений кремний находится в состоянии ^-гибридизации.

Углерод (в виде графита) является проводником, кремний и германий — полупроводники, олово и свинец — типичные металлы.

Координационное число углерода никогда не превышает 4, углерод не образует комплексных ионов, для остальных членов группы это возможно. Углерод — единственный элемент в группе, образующий устойчивые л-связи (табл. 14.2).

Распространенность, изотопный состав и важнейшие природные соединения элементов IVA (14-й) группы

Таблица 14.2

Примечание. По числу изотопов у олова — рекорд среди элементов.