РАЗДЕЛ II. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
9. Неметаллические элементы и их соединения. Неметаллы
9.5. Элементы IV группы
9.5.1. Общая характеристика
В состав главной подгруппы IV группы (14 группы) входят Карбон (С), Кремний (Si), Германий (Ge), Станум (Sn) и Свинец (Рb). Строение внешнего электронного слоя элементов - ns2nг2. Это p-элементы: на р-подуровне они имеют два неспаренные электроны и свободную р-орбиталь, на которую в процессе возбуждения атома может переходить один из s-электронов:
Валентность элементов составляет II (основное состояние) и IV (возбужденное состояние), а степень окисления имеет значение -4, 0, +2 и +4. Степень окисления Углерода в органических соединениях (это отдельная тема, которая рассматривается в разделе III. Органическая химия) может изменяться от -4 до +4.
В подгруппе в ряду от Углерода до Свинца возрастает радиус атома, соответственно ослабевает связь валентных электронов с ядром, а поэтому уменьшается электроотрицательности, неметаллические свойства элементов и возрастают металлические. Итак, Карбон является типичным неметалічним элементом, у Кремния и Германия появляются определенные металлические признаки, а Станум и Свинец образуют простые вещества металлы.
Общие формулы оксидов элементов IVA группы - ЭО и ЭО2. Низшие окислы есть несолетворними. Высшие оксиды Углерода и Кремния состава ЭО2 имеют кислотный характер, поэтому им соответствуют кислоты состава Н2ЭО3.
Летучие соединения Углерода и Кремния с Гідрогеном - метан СН4 и силам SiH4. Метан является стойким органическим веществом, а силан, в отличие от метана, вещество неустойчивое, самовоспламеняется на воздухе. Оба соединения не проявляют ни кислотных, ни основных свойств. Это объясняется низкой полярностью связей C-Н, Si-H, поскольку Карбон, Кремний и Водород имеют очень близкие значения электроотрицательности.