II VV.. S S KK UU PP II NN AAII VV.. S S KK UU PP II NN AA

II VV. S. S KK UU PP II NN AA

PrvekPrvek XX II b.b. t.t. ((K)K) b.b. v.v. ((K)K)

CC 2,50 1090 3820 5100

SiSi 1,74 786 1690 2970

GeGe 2,02 760 1210 3100

SnSn 1,72 707 505 2540

PbPb 1,55 715 600 2030

IV.IV. skupina – 44 elektronyIV.IV. skupina – 44 elektrony konfigurace ss22pp22konfigurace ss22pp22

Oxidační čísla prvků IV. skupinyOxidační čísla prvků IV. skupiny

–4 CC (+2) +4 sp , sp2 , sp3

(–4) SiSi +4 sp3

GeGe (+2) +4

SnSn +2 +4

PbPb +2 +4

Energie vazebEnergie vazeb

CC –– OO CC –– CC CC –– HH CC –– FF

244 348 416 485

SiSi –– SiSi SiSi –– HH SiSi –– OO SiSi –– FF

200 293 370 540

UU HH LL ÍÍ KK CC UU HH LL ÍÍ KK CC

CC –– 1212C, 1133C, 1144C

redukční vlastnostiredukční vlastnosti za vysokých teplot

Fe2O3 + 3 C 2 Fe + 3 CO.

aktivní uhlíaktivní uhlí – sorpční vlastnosti

SSloučeninyloučeniny – hydridy – org. chemie halogenidy

diamantdiamant – 154 pm

grafitgrafit 142 , 340 pm.

MgCOMgCO33 – magnesit

CaCOCaCO33 – vápenec, CaCOCaCO

33 · · MgCOMgCO33 – dolomit

Struktura elementárního uhlíkuStruktura elementárního uhlíku

GrafitGrafit DiamantDiamant

L(C–C)intra = 1,415 Å

L(C–C)inter = 3,354 ÅL(C–C) = 1,545 Å

AA

AA

BB

Struktura elementárního uhlíkuStruktura elementárního uhlíku

GrafitGrafit DiamantDiamant

FullerenFulleren CC6060

FullerenFulleren CC7070

Fullereny a nanotrubiceFullereny a nanotrubice

KarbidyKarbidy

1)1) IontovéIontové – nejčastěji acetylidy

C C2– CaC2

.

22)) KovalentníKovalentní – SiC, struktura diamantu.

33)) PřechodPřechod: iontové - kovalentní – Be2C, Al4C3

Al4C3 + 12 H2O 3 CH4 + Al(OH)3

.

4)4) Intersticialní karbidyIntersticialní karbidy

– často struktura kovu; TiC, MoC, VC, V3C

.

55)) LaLaIIIIIICC22 CC == CC3–3–

Mg2[C = C = C] HC C CH3

Karbid křemíku Karbid křemíku SiCSiC

SiO2 + 3 C SiCSiC + 2 CO

-- SiCSiC -- SiCSiC

OOxidyxidy uhlíku uhlíku –– COCO

KarbonylyKarbonyly OO C C – – MM

2 C + O2 2 COCO

C + CO2 2 COCO

HCOOH + H2SO4 COCO + H3O+ + HSO4

–

CC OOCC OO

COCO – nenereaguje s H2O „anhydrid“ HCOOH

CO + NaOH HCOONaHCOONa

CO + AgMnO4 CO2 + (Ag, MnO)

OOxidyxidy uhlíku uhlíku –– COCO22

O = C = OO = C = O C + O2 COCO22

CaCO3 CaO + COCO22

CaCO3 + 2 HCl COCO22 + CaCl2 + H2O

„„Kyselina uhličitáKyselina uhličitá““ COCO22 · · xx HH22OO

HH22COCO33 H+ + HCOHCO

33–– K

11 = 4,16 · 10–7

HCO3– COCO

332–2– + H+ K

22 = 4,84 · 10–11

.

HCOHCO33

–– NaHCO3 Ca(HCO3)2

COCO3 3

–– Na2CO3 CaCO3 K2CO3

CCOO22CCOO22

VýrobaVýroba –– způsob Solveyůvzpůsob Solveyův

NH3 + CO2 + H2O NH4HCO3

NH4HCO3 + NaCl NaHCO3 + NH4Cl

2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2

Další sloučeniny Další sloučeniny uhluhlíkuíku

C + 2 S CSCS22 (900 °C) (CS)(CS)

xx hnědýhnědý

CC33SS22subsulfid uhlíku

ClCO + Cl2 O = C fosgen

Cl

deriváty deriváty kyseliny uhličitékyseliny uhličité

NH2

O = C močovina NH2

Sloučeniny Sloučeniny uhluhlíku a dusíkuíku a dusíku

HCNHCN b. v. 25,6 °C polymerace

2 C + N2 (CN)(CN)22

N C C N

AgCN 2 Ag + (CN)2

2 Cu(CN)2 2 CuCN + (CN)2

 .

(CN)2 + 2 OH– CN– + OCN– + H2O

„ „pseudohalogenidypseudohalogenidy““

vodný roztok K = 2,1 · 10-9 pKA = 8,7

CN– + H3O+ HCN + H2O

.

NaCN + H2SO4 HCN + NaHSO4

Sloučeniny Sloučeniny uhluhlíku a dusíkuíku a dusíku

HCNHCNO O – nestálá K = 1,2 · 10-4

CaC2 + N2 CaNCNCaNCN + C

CaCN2 + C + Na2CO3 CaCO3 + 2 NaCNNaCN

KCN + PbO KCNO + Pb .

CNSCNS–– S + KCN KCNS

[S – C = N]–

katal. 2 CH4 + 3 O2 + 2 NH3 2 HCNHCN + 6 H2O

800 °C

KCN, K4[Fe(CN)6], K3[Fe(CN)6]

– OO –– CC NNkyanatan

> CC == NN –– OOfulminát

– OO –– CC NNkyanatan

> CC == NN –– OOfulminát