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आवधिक प्रणाली के समूह IV के मुख्य उपसमूह में तत्व शामिल हैं: कार्बन, सिलिकॉन, जर्मेनियम, टिन और सीसा। कार्बन और सिलिकॉन विशिष्ट अधातु हैं, जबकि टिन और सीसा विशिष्ट धातु हैं। जर्मेनियम एक मध्यवर्ती स्थान रखता है। साधारण तापमान पर, यह एक अर्धचालक है, एक परमाणु क्रिस्टल जाली है और बहुत नाजुक है, गैर-धात्विक गुण दिखाता है। हालांकि, ऊंचे तापमान पर, जर्मेनियम विशिष्ट धात्विक गुण प्राप्त करता है, जैसे कि लचीलापन और उच्च विद्युत चालकता।
जमीनी अवस्था में कार्बन, सिलिकॉन, जर्मेनियम, टिन और लेड के परमाणुओं में बाहरी इलेक्ट्रॉनिक परत की समान संरचना होती है और वे पी-तत्वों से संबंधित होते हैं:
सी 3s23p23d0
जीई 3d104s24p24d0
Sn4d105s25p25d0
पंजाब 4f145d106s26p26d0
हालांकि, केवल जर्मेनियम, टिन और सीसा पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग हैं - उनके पास बाहरी स्तर और पिछले सबलेवल दोनों का समान इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन है। उनके समान रासायनिक गुण हैं।
चूँकि जमीनी अवस्था में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या 2 है, और वैलेंस-उत्तेजित अवस्था में यह 4 है, तो सभी तत्वों की मुख्य वैलेंस II और IV हैं। सिलिकॉन से शुरू होकर, समूह IV पी-तत्वों में खाली डी-ऑर्बिटल्स होते हैं। यह दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा बांड के गठन की संभावना को निर्धारित करता है और VI तक समन्वय यौगिकों में वैलेंस में वृद्धि की ओर जाता है। कार्बन परमाणु में d-sublevel की अनुपस्थिति के कारण, यौगिकों में इसकी वैलेंस IV से अधिक नहीं हो सकती है, और कार्बन, Si, Ge, Sn और Pb के विपरीत, जटिल यौगिक बनाने में सक्षम नहीं है। यह परिस्थिति, साथ ही परमाणु का सबसे छोटा आकार और कार्बन की उच्चतम वैद्युतीयऋणात्मकता, यह बताती है कि इस तत्व के रासायनिक गुण न केवल जर्मेनियम, टिन और सीसा के रासायनिक गुणों से, बल्कि सिलिकॉन के रासायनिक गुणों से भी भिन्न क्यों हैं। .
उनकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना और औसत वैद्युतीयऋणात्मकता मूल्यों के कारण, सभी तत्वों में विशिष्ट ऑक्सीकरण अवस्थाएँ -4, +2, +4 होती हैं। जैसा कि आवधिक प्रणाली के मुख्य उपसमूहों के सभी तत्वों के साथ होता है, जब ऊपर से नीचे की ओर बढ़ते हैं, तो "चरम" ऑक्सीकरण राज्यों (-4 और +4) के यौगिकों की स्थिरता कम हो जाती है, और +2 ऑक्सीकरण राज्यों में वृद्धि होती है।
सामान्य विशेषताएँमुख्य उपसमूह का चौथा समूह:
क) परमाणु की संरचना के दृष्टिकोण से तत्वों के गुण;
बी) ऑक्सीकरण राज्य;
ग) ऑक्साइड के गुण;
डी) हाइड्रॉक्साइड्स के गुण;
ई) हाइड्रोजन यौगिक।
a) कार्बन (C), सिलिकॉन (Si), जर्मेनियम (Ge), टिन (Sn), लेड (Pb) - PSE के मुख्य उपसमूह के समूह 4 के तत्व। बाहरी इलेक्ट्रॉन परत पर, इन तत्वों के परमाणुओं में 4 इलेक्ट्रॉन होते हैं: ns2np2। उपसमूह में, तत्व की क्रमिक संख्या में वृद्धि के साथ, परमाणु त्रिज्या बढ़ जाती है, गैर-धातु गुण कमजोर हो जाते हैं, और धातु गुण बढ़ जाते हैं: कार्बन और सिलिकॉन गैर-धातु हैं, जर्मेनियम, टिन, सीसा धातु हैं।
बी) इस उपसमूह के तत्व सकारात्मक और नकारात्मक दोनों ऑक्सीकरण राज्यों को प्रदर्शित करते हैं: -4, +2, +4।
वी) उच्च आक्साइडकार्बन और सिलिकॉन (C02, Si02) में अम्लीय गुण होते हैं, उपसमूह के शेष तत्वों के ऑक्साइड उभयधर्मी होते हैं (Ge02, Sn02, Pb02)।
घ) कार्बोनिक और सिलिकिक अम्ल (H2CO3, H2SiO3) दुर्बल अम्ल हैं। जर्मेनियम, टिन और लेड के हाइड्रॉक्साइड उभयधर्मी हैं, कमजोर अम्लीय और बुनियादी गुण प्रदर्शित करते हैं: H2GeO3= Ge(OH)4, H2SnO3=Sn(OH)4, H2PbO3=Pb(OH)4।
ई) हाइड्रोजन यौगिक:
सीएच 4; एसआईएच4, जीईएच4। एसएनएच4, पीबीएच4. मीथेन - CH4 - मजबूत संबंध, सिलेन SiH4 - कम मजबूत संबंध।
कार्बन और सिलिकॉन परमाणुओं की संरचना की योजनाएं, सामान्य और विशिष्ट गुण।
सी 1S22S22P63S23p2.
कार्बन और सिलिकॉन अधातु हैं, क्योंकि बाहरी इलेक्ट्रॉन परत पर 4 इलेक्ट्रॉन होते हैं। लेकिन चूंकि सिलिकॉन का एक बड़ा परमाणु त्रिज्या है, इसलिए कार्बन की तुलना में इलेक्ट्रॉनों को दान करने की क्षमता इसके लिए अधिक विशेषता है। कार्बन - कम करने वाला एजेंट:
कार्बन एक अधातु है। कार्बन के मुख्य क्रिस्टलीय संशोधन हीरा और ग्रेफाइट हैं।
सिलिकॉन एक गहरे भूरे रंग की अधातु है। यह पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का 27.6% बनाता है।
जर्मेनियम एक चांदी-ग्रे धातु है। में जर्मेनियम का घनत्व ठोस अवस्थातरल में 5.327 ग्राम/सेमी3 के बराबर - 5.557 ग्राम/सेमी3।
टिन एक निंदनीय, हल्की धातु है जिसमें चांदी-सफेद रंग होता है।
सीसा एक ग्रे निंदनीय धातु है। तत्व काफी नरम है, आप इसे चाकू से आसानी से काट सकते हैं।
फ्लेरोवियम एक कृत्रिम अत्यधिक भारी रेडियोधर्मी तत्व है। ज्ञात समस्थानिकों में, 289Fl सबसे स्थिर है। आधा जीवन 289Fl के लिए लगभग 2.7 सेकंड और 288Fl के लिए 0.8 सेकंड है।
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तत्वों की आवधिक प्रणाली का IVA-समूह D.I. मेंडेलीव कार्बन, सिलिकॉन, जर्मेनियम, टिन, सीसा हैं। IVA समूह के तत्वों के परमाणुओं के वैलेंस शेल का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक सूत्र।
इन तत्वों के परमाणुओं में बाहरी ऊर्जा स्तर के s- और p-ऑर्बिटल्स में चार वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं। अउत्तेजित अवस्था में, दो p-इलेक्ट्रॉन युग्मित नहीं होते हैं। इसलिए, यौगिकों में, ये तत्व +2 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित कर सकते हैं। लेकिन उत्तेजित अवस्था में, बाहरी ऊर्जा स्तर के इलेक्ट्रॉन ps1pr3 विन्यास प्राप्त करते हैं, और सभी 4 इलेक्ट्रॉन अयुग्मित हो जाते हैं।
उदाहरण के लिए, कार्बन के लिए, एस-सबलेवल से पी-सबलेवल तक के संक्रमण को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है।
उत्तेजित अवस्था की इलेक्ट्रॉनिक संरचना के अनुसार, IVA समूह के तत्व यौगिकों में +4 के ऑक्सीकरण अवस्था को प्रदर्शित कर सकते हैं। समूह IVA तत्वों की परमाणु त्रिज्या बढ़ती परमाणु संख्या के साथ स्वाभाविक रूप से बढ़ती है। उसी दिशा में, आयनीकरण ऊर्जा और वैद्युतीयऋणात्मकता स्वाभाविक रूप से घट जाती है।
C--Si--Ge--Sn--Pb समूह में संक्रमण होने पर, बाहरी s-उपस्तर पर अकेले इलेक्ट्रॉन जोड़ी की भूमिका गठन के दौरान घट जाती है रासायनिक बन्ध. इसलिए, यदि कार्बन, सिलिकॉन और जर्मेनियम के लिए सबसे विशिष्ट ऑक्सीकरण अवस्था +4 है, तो सीसे के लिए यह +2 है।
एक जीवित जीव में, कार्बन, सिलिकॉन और जर्मेनियम +4 ऑक्सीकरण अवस्था में होते हैं, जबकि टिन और सीसा +2 ऑक्सीकरण अवस्था की विशेषता होती है।
परमाणुओं के आकार में वृद्धि और कार्बन से सीसा तक संक्रमण में आयनीकरण ऊर्जा में कमी के अनुसार, गैर-धातु गुण कमजोर हो जाते हैं, क्योंकि इलेक्ट्रॉनों को संलग्न करने की क्षमता कम हो जाती है और उनकी वापसी में आसानी बढ़ जाती है। वास्तव में, समूह के पहले दो सदस्य: कार्बन और सिलिकॉन विशिष्ट गैर-धातु हैं, जर्मेनियम, टिन और सीसा उत्तरार्द्ध में स्पष्ट धातु गुणों वाले उभयधर्मी तत्व हैं।
श्रृंखला C--Si--Ge--Sn--Pb में धात्विक विशेषताओं का सुदृढ़ीकरण रासायनिक गुणों में भी प्रकट होता है सरल पदार्थ. सामान्य परिस्थितियों में, सी, सी, जीई और एसएन तत्व हवा और पानी के प्रतिरोधी हैं। सीसा हवा में ऑक्सीकृत हो जाता है। धातुओं की विद्युत रासायनिक वोल्टेज श्रृंखला में, Ge हाइड्रोजन के बाद स्थित होता है, और Sn और Pb हाइड्रोजन के ठीक पहले स्थित होते हैं। इसलिए, जर्मेनियम HCl और तनु H2SO4 जैसे एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।
परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना और आकार, इलेक्ट्रोनगेटिविटी का औसत मूल्य शक्ति की व्याख्या करता है सी--सी कनेक्शनऔर कार्बन परमाणुओं की लंबी समरूपता बनाने की प्रवृत्ति:
इलेक्ट्रोनगेटिविटी के मध्यवर्ती मूल्य के कारण, कार्बन महत्वपूर्ण तत्वों - हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, सल्फर, आदि के साथ कम-ध्रुवीय बंधन बनाता है।
कार्बन और सिलिकॉन के ऑक्सीजन यौगिकों के रासायनिक गुण। चिकित्सकों और जीवविज्ञानियों के लिए कार्बन, सिलिकॉन और उनके समकक्षों के अकार्बनिक यौगिकों में, इन तत्वों के ऑक्सीजन यौगिक सबसे बड़ी रुचि रखते हैं।
कार्बन (IV) और सिलिकॉन (IV) ऑक्साइड EO2 अम्लीय होते हैं, और उनके संबंधित हाइड्रॉक्साइड H2EO3 कमजोर एसिड होते हैं। समूह IVA के शेष तत्वों के संबंधित ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड उभयधर्मी हैं।
CO2 कार्बन डाइऑक्साइड। चयापचय की प्रक्रिया में शरीर के ऊतकों में लगातार बनता है और श्वसन और रक्त परिसंचरण के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। कार्बन डाइऑक्साइड श्वसन केंद्र का एक शारीरिक उत्तेजक है। CO2 (10% से अधिक) की बड़ी सांद्रता गंभीर एसिडोसिस का कारण बनती है - रक्त पीएच में कमी, सांस की तेज कमी और श्वसन केंद्र का पक्षाघात।
कार्बन डाइऑक्साइड पानी में घुल जाता है। इस मामले में, समाधान में कार्बोनिक एसिड बनता है:
H2O + CO2? H2CO3
संतुलन को बाईं ओर स्थानांतरित कर दिया गया है, इसलिए अधिकांश कार्बन डाइऑक्साइड CO2 H2O हाइड्रेट के रूप में है, न कि H2CO3 के रूप में। कार्बोनिक एसिड H2CO3 केवल समाधान में मौजूद है। कमजोर एसिड को संदर्भित करता है।
डिबासिक एसिड के रूप में, H2CO3 मध्यम और अम्लीय लवण बनाता है: पूर्व को कार्बोनेट कहा जाता है: Na2CO3, CaCO3 सोडियम और कैल्शियम कार्बोनेट हैं; दूसरा - बाइकार्बोनेट: NaHCO3, Ca (HCO3) 2 - सोडियम और कैल्शियम बाइकार्बोनेट। सभी बाइकार्बोनेट पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं; मध्यम लवण घुलनशील कार्बोनेट से क्षारीय धातुऔर अमोनियम।
नमक के उपाय कार्बोनिक एसिडहाइड्रोलिसिस के कारण, उनकी क्षारीय प्रतिक्रिया होती है (pH> 7), उदाहरण के लिए:
Na2CO3 + HOH? NaHCO3 + NaOH
CO32- + HOH? HCO3- + ओह-
हाइड्रोजन-कार्बोनेट बफर सिस्टम (H2CO3--HCO3-) रक्त प्लाज्मा की मुख्य बफर प्रणाली के रूप में कार्य करता है, जो एसिड-बेस होमियोस्टेसिस के रखरखाव को सुनिश्चित करता है, लगभग 7.4 का निरंतर रक्त पीएच।
चूंकि कार्बोनेट्स और बाइकार्बोनेट के हाइड्रोलिसिस एक क्षारीय वातावरण पैदा करते हैं, इन यौगिकों को गैस्ट्रिक जूस की बढ़ती अम्लता के लिए एंटासिड (एसिड न्यूट्रलाइजिंग) एजेंटों के रूप में चिकित्सा पद्धति में उपयोग किया जाता है। इनमें सोडियम बाइकार्बोनेट NaHCO3 और कैल्शियम कार्बोनेट CaCO3 शामिल हैं:
NaHCO3 + एचसीएल = NaCl + H2O + CO2
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
SiO2 युक्त सिलिकेट सीमेंट में एक तरल मिलाया जाता है, जो फॉस्फोरिक एसिड H3PO4 का एक जलीय घोल है, आंशिक रूप से जिंक ऑक्साइड ZnO और एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड Al(OH)3 के साथ बेअसर है। सिलिकेट-सीमेंट की "सेटिंग" की प्रक्रिया फॉस्फोरिक एसिड के साथ पाउडर के अपघटन के साथ एल्यूमीनियम फॉस्फेट के कोलाइडल समाधान और चर संरचना xSiO2 yH2O के सिलिकिक एसिड के गठन के साथ शुरू होती है:
Al2O3 + 2H3PO4 = 2AlPO4 + 3H2O
xSiO2 + yH3O+ = xSiO2 yH2O + yH+
भरने की तैयारी के दौरान, मिश्रण के परिणामस्वरूप, धातु फॉस्फेट के गठन के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं, उदाहरण के लिए
3CaO + 2H3PO4 \u003d Ca3 (PO4) 2 + 3H2O
केवल क्षार धातु सिलिकेट्स पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। जब खनिज अम्ल सिलिकेट विलयनों पर कार्य करते हैं, तो सिलिकिक अम्ल प्राप्त होते हैं, उदाहरण के लिए, मेटासिलिसिक H2SiO3 और ऑर्थोसिलिक H4SiO4।
कार्बोनिक की तुलना में सिलिकिक एसिड कमजोर होते हैं, वे सिलिकेट समाधानों पर CO2 की क्रिया के तहत अवक्षेपित होते हैं। सिलिकेट्स अत्यधिक हाइड्रोलाइज्ड हैं। यह प्रकृति में सिलिकेट्स के विनाश का एक कारण है।
जब सिलिकेट्स के विभिन्न मिश्रण एक दूसरे के साथ या सिलिकॉन डाइऑक्साइड के साथ जुड़े होते हैं, तो पारदर्शी अक्रिस्टलीय पदार्थ प्राप्त होते हैं, जिन्हें ग्लास कहा जाता है।
कांच की संरचना एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न हो सकती है और उत्पादन की स्थिति पर निर्भर करती है।
क्वार्ट्ज ग्लास (लगभग शुद्ध सिलिका) तापमान में अचानक परिवर्तन को सहन करता है, लगभग पराबैंगनी किरणों में देरी नहीं करता है। इस तरह के कांच का उपयोग पारा-आर्क लैंप की तैयारी के लिए किया जाता है, जो व्यापक रूप से फिजियोथेरेपी में उपयोग किया जाता है, साथ ही ऑपरेटिंग कमरे के नसबंदी में भी।
आर्थोपेडिक दंत चिकित्सा में उपयोग किए जाने वाले चीनी मिट्टी के द्रव्यमान में क्वार्ट्ज SiO2 (15--35%) और एलुमिनोसिलिकेट्स शामिल हैं: फेल्डस्पार E2O Al2O3 6SiO2, जहां E K, Na या Ca (60--75%), और काओलिन Al2O3 2SiO2 2H2O (3--) है। 10%)। चीनी मिट्टी के बरतन द्रव्यमान के उद्देश्य के आधार पर घटकों का अनुपात भिन्न हो सकता है।
फेल्डस्पार K2O Al2O3 6SiO2 दंत चीनी मिट्टी के द्रव्यमान प्राप्त करने के लिए मुख्य सामग्री है। पिघलने पर यह एक चिपचिपे द्रव्यमान में बदल जाता है। अधिक स्फतीय, annealing के बाद अधिक पारदर्शी चीनी मिट्टी के बरतन द्रव्यमान। चीनी मिट्टी के बरतन जनता के एनीलिंग के दौरान, फेल्डस्पार, अधिक फ़्यूज़िबल होने के कारण, मिश्रण के पिघलने बिंदु को कम करता है।
काओलिन (सफेद मिट्टी) दंत चीनी मिट्टी के बरतन का एक अनिवार्य हिस्सा है। काओलिन मिलाने से पोर्सिलेन द्रव्यमान की तरलता कम हो जाती है।
क्वार्ट्ज, जो दंत चीनी मिट्टी के बरतन का हिस्सा है, सिरेमिक उत्पाद को मजबूत करता है, इसे अधिक कठोरता और रासायनिक प्रतिरोध देता है।
सीओ कार्बन मोनोऑक्साइड। IVA-समूह तत्वों के यौगिकों में, जिसमें वे +2 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं, कार्बन मोनोऑक्साइड (II) CO चिकित्सकों और जीवविज्ञानियों के लिए रुचिकर है। यह यौगिक जहरीला और बेहद खतरनाक होता है क्योंकि यह गंधहीन होता है।
कार्बन मोनोऑक्साइड (II) - कार्बन मोनोऑक्साइड - कार्बन के अधूरे ऑक्सीकरण का उत्पाद। विरोधाभासी रूप से, सीओ के स्रोतों में से एक स्वयं व्यक्ति है, जिसका शरीर प्रति दिन लगभग 10 मिलीलीटर सीओ का उत्पादन करता है और बाहरी वातावरण में (हवा के साथ) जारी करता है। यह तथाकथित अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड (II) है, जो हेमटोपोइजिस की प्रक्रियाओं में बनता है।
हवा के साथ फेफड़ों में घुसना, कार्बन मोनोऑक्साइड (II) जल्दी से वायुकोशीय-केशिका झिल्ली से होकर गुजरता है, रक्त प्लाज्मा में घुल जाता है, एरिथ्रोसाइट्स में फैल जाता है और ऑक्सीकृत एचबीओ 2 और कम हीमोग्लोबिन एचबी दोनों के साथ एक प्रतिवर्ती रासायनिक संपर्क में प्रवेश करता है:
एचबीओ2 + सीओ? एचबीसीओ + O2
एचबी + सीओ? एचबीसीओ
परिणामी कार्बोनिल हीमोग्लोबिन एचबीसीओ खुद को ऑक्सीजन संलग्न करने में सक्षम नहीं है। नतीजतन, फेफड़ों से ऑक्सीजन को ऊतकों में स्थानांतरित करना असंभव हो जाता है।
फेरस आयरन के लिए कार्बन मोनोऑक्साइड (II) CO की उच्च रासायनिक बंधुता हीमोग्लोबिन के साथ CO की परस्पर क्रिया का मुख्य कारण है। यह माना जा सकता है कि Fe2+ आयन वाले अन्य जैव अकार्बनिक यौगिकों को भी इस जहर के साथ प्रतिक्रिया करनी चाहिए।
चूँकि कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ ऑक्सीहीमोग्लोबिन की परस्पर क्रिया की प्रतिक्रिया उत्क्रमणीय होती है, श्वसन माध्यम में O2 के आंशिक दबाव में वृद्धि से कार्बोनिलहीमोग्लोबिन के पृथक्करण और शरीर से CO की रिहाई में तेजी आएगी (संतुलन के अनुसार बाईं ओर स्थानांतरित हो जाएगा) ले चेटेलियर सिद्धांत):
एचबीओ2 + सीओ? एचबीसीओ + O2
वर्तमान में, ऐसी दवाएं हैं जो कार्बन मोनोऑक्साइड (II) के साथ शरीर को जहर देने के लिए एंटीडोट्स के रूप में उपयोग की जाती हैं। उदाहरण के लिए, कम लोहे की शुरूआत तेजी से शरीर से सीओ को हटाने को तेज करती है, जाहिर है, लोहे के कार्बोनिल के रूप में। इस दवा की कार्रवाई सीओ की विभिन्न परिसरों में लिगैंड के रूप में कार्य करने की क्षमता पर आधारित है।
टिन और सीसा यौगिकों के रासायनिक गुण। टिन (II) और लेड (II), SnO और PbO के ऑक्साइड उभयधर्मी हैं, जैसा कि संबंधित हाइड्रॉक्साइड्स Sn(OH)2 और Pb(OH)2 हैं।
Pb2+ लवण - एसीटेट, नाइट्रेट - पानी में अत्यधिक घुलनशील हैं, क्लोराइड और फ्लोराइड विरल रूप से घुलनशील हैं, सल्फेट, कार्बोनेट, क्रोमेट, सल्फाइड व्यावहारिक रूप से अघुलनशील हैं। सभी सीसा (II) यौगिक, विशेष रूप से घुलनशील वाले, जहरीले होते हैं।
सीसा की जैविक गतिविधि शरीर में घुसने और उसमें जमा होने की क्षमता से निर्धारित होती है।
सीसा और इसके यौगिक जहर हैं जो मुख्य रूप से तंत्रिका तंत्र और सीधे रक्त पर कार्य करते हैं। सीसे की विषैली क्रिया का रसायन बहुत जटिल है। IVA समूह के अन्य पी-तत्वों के धनायनों की तुलना में Pb2+ आयन प्रबल जटिल कारक हैं। वे बायोलिगैंड्स के साथ मजबूत कॉम्प्लेक्स बनाते हैं।
Pb2+ आयन पोर्फिरिन के संश्लेषण में शामिल एंजाइमों के अणुओं में SH प्रोटीन के सल्फहाइड्रील समूहों को परस्पर क्रिया करने और अवरुद्ध करने में सक्षम हैं, थीम और अन्य बायोमोलेक्यूल्स के संश्लेषण को नियंत्रित करते हैं:
R--SH + Pb2+ + HS--R > R--S--Pb--S--R + 2H+
अक्सर, Pb2+ आयन प्राकृतिक M2+ आयनों को विस्थापित करते हैं, EM2+ मेटलोएंजाइम को रोकते हैं:
EM2+ + Pb2+ > EPb2+ + M2+
माइक्रोबियल कोशिकाओं और ऊतकों के साइटोप्लाज्म के साथ प्रतिक्रिया करके, सीसा आयन जेल जैसे एल्बुमिनेट्स बनाते हैं। छोटी खुराक में, सीसे के लवण का कसैला प्रभाव होता है, जिससे प्रोटीन का जमाव होता है। जैल के निर्माण से रोगाणुओं को कोशिकाओं में प्रवेश करना मुश्किल हो जाता है और भड़काऊ प्रतिक्रिया कम हो जाती है। लेड लोशन की क्रिया इसी पर आधारित है।
जैसे ही Pb2+ आयनों की सांद्रता बढ़ती है, एल्बुमिनेट्स का निर्माण अपरिवर्तनीय हो जाता है, सतह के ऊतकों के R-COOH प्रोटीनों के एल्बुमिनेट्स जमा हो जाते हैं:
Рb2+ + 2R--СООН = Рb(आर--СОО)2 + 2Н+
इसलिए, सीसा (II) की तैयारी का ऊतकों पर मुख्य रूप से कसैला प्रभाव पड़ता है। वे विशेष रूप से बाहरी उपयोग के लिए निर्धारित हैं, क्योंकि, जठरांत्र संबंधी मार्ग या श्वसन पथ में अवशोषित होने के कारण, वे उच्च विषाक्तता प्रदर्शित करते हैं।
कार्बनिक टिन यौगिकों के विपरीत अकार्बनिक टिन (द्वितीय) यौगिक बहुत जहरीले नहीं होते हैं।
शिक्षण योजना
IV ए समूह के तत्वों की सामान्य विशेषताएं।
कार्बन और सिलिकॉन
लक्ष्य:
शैक्षिक:छात्रों को उन तत्वों का एक सामान्य विचार बनाने के लिए जो चौथे समूह को बनाते हैं, उनके मूल गुणों का अध्ययन करने के लिए, उनकी जैव रासायनिक भूमिका और तत्वों के मुख्य यौगिकों के उपयोग पर विचार करने के लिए।
विकसित होना:लिखने और बोलने के कौशल, सोचने, विभिन्न कार्यों को हल करने के लिए अर्जित ज्ञान का उपयोग करने की क्षमता विकसित करना।
पालन पोषण:नए ज्ञान की आवश्यकता की भावना विकसित करना।
कक्षाओं के दौरान
कवर किए गए विषय की पुनरावृत्ति:
अधातु कितने तत्व हैं? पीएससीई में अपना स्थान बताएं?
कौन से तत्व ऑर्गनोजेनिक हैं?
उल्लिखित करना एकत्रीकरण की स्थितिसभी अधातु।
कितने परमाणु गैर-धातु अणु बनाते हैं?
कौन से आक्साइड नमक न बनाने वाले कहलाते हैं? अधातुओं के लवण न बनाने वाले ऑक्साइड के सूत्र लिखिए।
Cl 2 → HCl → CuCl 2 → ZnCl 2 → AgCl
अंतिम अभिक्रिया समीकरण को आयनिक रूप में लिखिए।
संभावित प्रतिक्रिया समीकरण जोड़ें:
1) एच 2 + सीएल 2 = 6) क्यूओ + एच 2 =
2) फे + सीएल 2 = 7) केबीआर + आई 2 =
3) NaCl + बीआर 2 = 8) अल + मैं 2 =
4) ब्र 2 + केआई = 9) एफ 2 + एच 2 ओ =
5) सीए + एच 2 = 10) सीओओ 2 + एचएफ =
ए) कैल्शियम के साथ नाइट्रोजन की बातचीत के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखिए; बी) हाइड्रोजन के साथ; c) ऑक्सीजन के साथ
परिवर्तनों की एक श्रृंखला करें:
एन 2 → ली 3 एन → एनएच 3 → एनओ → एनओ 2 → एचएनओ 3
प्रतिक्रिया NH 4 NO 2 \u003d N 2 + 2H 2 O द्वारा 192 ग्राम अमोनियम नाइट्राइट को विघटित करने पर, 60 लीटर नाइट्रोजन प्राप्त हुई। सैद्धांतिक रूप से संभव से उत्पाद का आउटपुट ज्ञात करें।
नई सामग्री सीखना।
समूह 4 ए में पी-तत्व शामिल हैं: कार्बन, सिलिकॉन, जर्मेनियम, टिन और सीसा। ऊर्जा स्तरों की संख्या में भिन्न, उनके अप्रकाशित परमाणुओं में बाहरी स्तर पर 4 इलेक्ट्रॉन होते हैं। समूह में ऊपर से नीचे की ओर भरी हुई इलेक्ट्रॉन परतों की संख्या और परमाणु के आकार में वृद्धि के कारण, बाहरी वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का नाभिक के प्रति आकर्षण कमजोर हो जाता है, इसलिए, उपसमूह में तत्वों के गैर-धात्विक गुण होते हैं ऊपर से नीचे की ओर कमजोर और धात्विक गुणों में वृद्धि होती है। हालांकि, कार्बन और सिलिकॉन अन्य तत्वों से गुणों में काफी भिन्न होते हैं। ये विशिष्ट अधातुएँ हैं। जर्मेनियम में धात्विक विशेषताएं होती हैं, जबकि टिन और सीसा गैर-धातु वाले पर प्रबल होते हैं।
प्रकृति में कार्बनहीरा तथा ग्रेफाइट के रूप में मुक्त अवस्था में पाया जाता है। में कार्बन सामग्री भूपर्पटीलगभग 0.1% है। यह प्राकृतिक कार्बोनेट का हिस्सा है: चूना पत्थर, संगमरमर, चाक, मैग्नेसाइट, डोलोमाइट। कार्बन प्रमुख है अभिन्न अंग कार्बनिक पदार्थ. कोयला, पीट, तेल, लकड़ी और प्राकृतिक गैस को आमतौर पर ईंधन के रूप में इस्तेमाल होने वाली ज्वलनशील सामग्री माना जाता है।
भौतिक गुण।एक साधारण पदार्थ के रूप में कार्बन कई अलॉट्रोपिक रूपों में मौजूद है: हीरा, ग्रेफाइट, कार्बाइन और फुलरीन, जिनमें काफी भिन्नता है भौतिक गुण, जिसे उनके क्रिस्टल लैटिस की संरचना द्वारा समझाया गया है। कार्बिन -सूक्ष्म-क्रिस्टलीय काला पाउडर, जिसे पहले सोवियत रसायनज्ञों द्वारा 60 के दशक में संश्लेषित किया गया था, बाद में प्रकृति में पाया गया। बिना हवा के 2800º तक गर्म करने पर यह ग्रेफाइट में बदल जाता है। फुलरीन - 80 के दशक में, कार्बन परमाणुओं द्वारा गठित गोलाकार संरचनाओं को संश्लेषित किया गया, जिन्हें कहा जाता है फुलरीन।वे बंद संरचनाएं हैं जिनमें एक निश्चित संख्या में कार्बन परमाणु होते हैं - C 60, C 70।
रासायनिक गुण. रासायनिक रूप से, कार्बन सामान्य परिस्थितियों में निष्क्रिय है। बढ़ते तापमान के साथ प्रतिक्रियाशीलता बढ़ जाती है। उच्च तापमान पर, कार्बन हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हलोजन, पानी और कुछ धातुओं और अम्लों के साथ परस्पर क्रिया करता है।
जब गर्म कोयले या कोक में जलवाष्प प्रवाहित किया जाता है, तो कार्बन मोनोऑक्साइड (II) और हाइड्रोजन का मिश्रण प्राप्त होता है:
सी + एच 2 हे = सीओ + एच 2 (जल वाष्प ),
यह प्रतिक्रिया 1200º पर होती है, 1000º से कम तापमान पर ऑक्सीकरण होता है इसलिए 2 :
सी + 2एच 2 हे= सीओ 2 + 2 एच 2 .
एक औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण प्रक्रिया जल गैस का मेथनॉल (मिथाइल अल्कोहल) में रूपांतरण है:
सीओ + 2एच 2 = सीएच 3 वह
उच्च तापमान के प्रभाव में, कार्बन बनाने वाली धातुओं के साथ बातचीत करने में सक्षम है कार्बाइड,उनमें से, "मेथेनाइड्स" और "एसिटाइलीनाइड्स" प्रतिष्ठित हैं, इस पर निर्भर करता है कि पानी या एसिड के साथ बातचीत करने पर कौन सी गैस निकलती है:
कैस 2 + एचसीएल = सीएसीएल 2 + सी 2 एच 2
अल 4 सी 3 + 12 एच 2 हे = 2 अल(ओह) 3 ↓ + 3 चौधरी 4
बड़ा व्यावहारिक मूल्यकैल्शियम कार्बाइड है, जो हवा के उपयोग के बिना बिजली की भट्टियों में चूना CaO और कोक को गर्म करके प्राप्त किया जाता है:
सीएओ + 3सी = सीएसी 2 + सीओ
एसिटिलीन के उत्पादन के लिए कैल्शियम कार्बाइड का उपयोग किया जाता है:
कैस 2 + 2 एच 2 हे= सीए (ओएच) 2 + सी 2 एच 2
हालाँकि, कार्बन की अभिलक्षण उन अभिक्रियाओं से होता है जिनमें यह अपचायक गुणों को प्रदर्शित करता है:
2 जेडएनओ + सी = Zn+ सीओ 2
सीकार्बन यौगिक।
कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) कार्बन मोनोऑक्साइड है। उद्योग में, यह उच्च तापमान पर गर्म कोयले के ऊपर कार्बन डाइऑक्साइड प्रवाहित करके प्राप्त किया जाता है। प्रयोगशाला स्थितियों के तहत, गर्म होने पर फॉर्मिक एसिड पर गाढ़ा सल्फ्यूरिक एसिड की क्रिया से सीओ प्राप्त होता है (सल्फ्यूरिक एसिड पानी को दूर ले जाता है):
यूएनएसडी =एच 2 हे+ सीओ
कार्बन मोनोऑक्साइड (CO2) कार्बन डाइऑक्साइड है। कार्बन डाइऑक्साइड के वातावरण में, आयतन के हिसाब से 0.03%, या द्रव्यमान के हिसाब से 0.04%, छोटा है। ज्वालामुखी और गर्म झरने वातावरण की आपूर्ति करते हैं, और अंत में, एक व्यक्ति जीवाश्म ईंधन जलाता है। वायुमंडल लगातार समुद्र के पानी के साथ गैसों का आदान-प्रदान कर रहा है, जिसमें वातावरण की तुलना में 60 गुना अधिक कार्बन डाइऑक्साइड होता है। यह ज्ञात है कि स्पेक्ट्रम के इन्फ्रारेड क्षेत्र में कार्बन डाइऑक्साइड सौर विकिरण को अच्छी तरह से अवशोषित करता है। इस प्रकार, कार्बन डाइऑक्साइड बनाता है ग्रीनहाउस प्रभाव और वैश्विक तापमान को नियंत्रित करता है।
प्रयोगशाला में, कार्बन डाइऑक्साइड की क्रिया द्वारा उत्पादित किया जाता है हाइड्रोक्लोरिक एसिड कीसंगमरमर के लिए:
एसएसीओ 3 + 2 एचसीएल = सीएसीएल 2 + एच 2 हे+ सीओ 2
दहन का समर्थन नहीं करने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड की संपत्ति का उपयोग अग्निशमन उपकरणों में किया जाता है। बढ़ते दबाव के साथ कार्बन डाइऑक्साइड की घुलनशीलता तेजी से बढ़ती है। यह फ़िज़ी पेय के निर्माण में इसके उपयोग का आधार है।
कार्बोनिक एसिड केवल घोल में मौजूद होता है। जब घोल को गर्म किया जाता है, तो यह कार्बन मोनोऑक्साइड और पानी में विघटित हो जाता है। अम्ल के लवण स्थिर होते हैं, हालाँकि अम्ल स्वयं अस्थिर होता है।
कार्बोनेट आयन के लिए सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया तनु खनिज अम्लों - हाइड्रोक्लोरिक या सल्फ्यूरिक की क्रिया है। इसी समय, कार्बन डाइऑक्साइड के बुलबुले एक फुफकार के साथ उत्सर्जित होते हैं, और जब इसे कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड (चूने का पानी) के घोल से गुजारा जाता है, तो कैल्शियम कार्बोनेट बनने के परिणामस्वरूप यह बादल बन जाता है।
सिलिकॉन।ऑक्सीजन के बाद यह पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला तत्व है। यह पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का 25.7% बनाता है। इसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा सिलिकॉन ऑक्साइड द्वारा दर्शाया गया है, जिसे कहा जाता है सिलिका, जो रेत या क्वार्ट्ज के रूप में होता है। सिलिकॉन ऑक्साइड बहुत ही शुद्ध रूप में खनिज के रूप में पाया जाता है पहाड़ का क्रिस्टल।क्रिस्टलीय सिलिकॉन ऑक्साइड, विभिन्न अशुद्धियों के साथ रंगा हुआ, कीमती और अर्ध-कीमती पत्थर बनाता है: अगेट, नीलम, जैस्पर। प्राकृतिक सिलिकॉन यौगिकों का एक अन्य समूह सिलिकेट्स - डेरिवेटिव है सिलिकिक एसिड।
उद्योग में, बिजली की भट्टियों में कोक के साथ सिलिकॉन ऑक्साइड की कमी से सिलिकॉन का उत्पादन होता है:
एसआईओ 2 + 2 सी = सी + 2 सीओ
प्रयोगशालाओं में, मैग्नीशियम या एल्यूमीनियम को कम करने वाले एजेंटों के रूप में उपयोग किया जाता है:
एसआईओ 2 + 2Mg = Si + 2MgO
3 एसआईओ 2 + 4Al = Si + 2Al 2 हे 3 .
जिंक वाष्प के साथ सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड की कमी से शुद्धतम सिलिकॉन प्राप्त होता है:
SiCl 4 + 2 Zn = सी + 2 ZnCl 2
भौतिक गुण।क्रिस्टलीय सिलिकॉन स्टील की चमक के साथ गहरे भूरे रंग का भंगुर पदार्थ है। सिलिकॉन की संरचना हीरे के समान होती है। सिलिकॉन का उपयोग अर्धचालक के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग तथाकथित सौर पैनल बनाने के लिए किया जाता है, जो प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। उच्च गर्मी प्रतिरोध और एसिड प्रतिरोध के साथ सिलिकॉन स्टील्स प्राप्त करने के लिए सिलिकॉन का उपयोग धातु विज्ञान में किया जाता है।
रासायनिक गुण।रासायनिक गुणों के संदर्भ में, सिलिकॉन, कार्बन की तरह, एक अधातु है, लेकिन इसकी अधात्विकता कम स्पष्ट है, क्योंकि इसमें एक बड़ा परमाणु त्रिज्या है।
सिलिकॉन एट सामान्य स्थितिरासायनिक रूप से काफी निष्क्रिय। यह सीधे फ्लोरीन के साथ संपर्क करता है, जिससे सिलिकॉन फ्लोराइड बनता है:
सी + 2 एफ 2 = सिफ 4
एसिड (हाइड्रोफ्लोरिक एचएफ और नाइट्रिक एसिड के मिश्रण को छोड़कर) सिलिकॉन पर कार्य नहीं करते हैं। लेकिन यह क्षार धातु हाइड्रॉक्साइड्स में घुल जाता है:
सी + नाओएच + एच 2 ओ = ना 2 एसआईओ 3 + 2 एच 2
एक विद्युत भट्टी में उच्च तापमान पर, रेत और कोक के मिश्रण से सिलिकॉन कार्बाइड प्राप्त किया जाता है। सिक- कार्बोरंडम:
एसआईओ 2 + 2सी =सिक+ सीओ 2
ग्राइंडिंग स्टोन और ग्राइंडिंग व्हील सिलिकॉन कार्बाइड से बनाए जाते हैं।
सिलिकॉन युक्त धातुओं के यौगिक कहलाते हैं सिलिसाइड्स:
सी + 2 एमजी = एमजी 2 सी
जब मैग्नीशियम सिलिसाइड को हाइड्रोक्लोरिक एसिड से उपचारित किया जाता है, तो सिलिकॉन का सबसे सरल हाइड्रोजन यौगिक प्राप्त होता है सिलाने -सिह 4 :
एमजी 2 सी+ 4एचसीएल = 2 एमडीसीएल 2 + सिह 4
सिलेन एक जहरीली गैस है जिसमें एक अप्रिय गंध होती है, जो हवा में स्वयं प्रज्वलित होती है।
सिलिकॉन यौगिक। सिलिका- ठोस आग रोक पदार्थ। यह प्रकृति में दो रूपों में होता है। क्रिस्टलीय और अनाकार सिलिका। सिलिकिक एसिड- एक कमजोर एसिड है, गर्म होने पर यह आसानी से पानी और सिलिकॉन डाइऑक्साइड में विघटित हो जाता है। इसे पानी युक्त जिलेटिनस द्रव्यमान के रूप में और कोलाइडल घोल (सोल) के रूप में प्राप्त किया जा सकता है। सिलिकिक एसिड लवणबुलाया सिलिकेट।प्राकृतिक सिलिकेट बल्कि जटिल यौगिक होते हैं, उनकी संरचना को आमतौर पर कई आक्साइड के संयोजन के रूप में दर्शाया जाता है। केवल सोडियम और पोटैशियम सिलिकेट पानी में घुलनशील हैं। वे कहते हैं घुलनशील कांच,और उनका समाधान - तरल गिलास।
फिक्सिंग के लिए कार्य।
2. संभावित प्रतिक्रिया समीकरण जोड़ें, समस्या को हल करें।
| 1 टीम
| 2 दल
| 3 टीम
|
| एच 2 एसओ 4 + एचसीएल - | CaCO3+? - ? + सीओ 2 + एच 2 ओ |
|
| NaOH + H2SO4 - | सीएसीओ 3 + एच 2 एसओ 4 - | के 2 एसओ 4 + सीओ 2 + एच 2 ओ - |
| सीएसीएल 2 + ना 2 सी ओ 3 - |
||
| सी ओ 2 + एच 2 एसओ 4 - | ||
| सीए 2+ + सीओ 3 -2 - | CaCl2 ++ NaOH - |
|
| काम: जब आयरन ऑक्साइड (111) को कार्बन के साथ अपचयित किया गया, तो 10.08 ग्राम आयरन प्राप्त हुआ, जो सैद्धांतिक रूप से संभव उपज का 90% था। लिए गए आयरन ऑक्साइड (III) का द्रव्यमान क्या है? | काम: 5% अशुद्धियों वाले 64.2 किग्रा सोडा के साथ सिलिकॉन (IV) ऑक्साइड को संगलित करने पर कितना सोडियम सिलिकेट प्राप्त होगा? | काम: 50 ग्राम कैल्शियम कार्बोनेट पर हाइड्रोक्लोरिक एसिड की क्रिया के तहत, 20 ग्राम कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) प्राप्त हुआ। सैद्धांतिक रूप से कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) (% में) की उपज क्या है? |
क्रॉसवर्ड।
पीलंबवत के बारे में: 1. कार्बोनिक एसिड का नमक।
क्षैतिज रूप से: 1. पृथ्वी पर सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ। 2. निर्माण सामग्री. 3. आटा गूंदने में प्रयुक्त पदार्थ । 4. धातुओं के साथ सिलिकॉन यौगिक। 5. पीएस समूह के मुख्य उपसमूह 1V का तत्व रासायनिक तत्व. 6. हाइड्रोजन युक्त कार्बोनिक एसिड के लवण। 7. प्राकृतिक सिलिकॉन यौगिक।
गृहकार्य:पीपी.210 - 229।
8939 0
समूह 14 में C, Si, Ge, Sn, Pb (टेबल्स 1 और 2) शामिल हैं। 3A उपसमूह के तत्वों की तरह, ये बाहरी आवरण के समान इलेक्ट्रॉनिक विन्यास वाले पी-तत्व हैं - s 2 p 2। जैसे-जैसे आप समूह में नीचे जाते हैं, परमाणु त्रिज्या बढ़ती जाती है, जिससे परमाणुओं के बीच का बंधन कमजोर होता जाता है। बाहरी परमाणु गोले के इलेक्ट्रॉनों के बढ़ते डेलोकलाइज़ेशन के कारण, विद्युत चालकता उसी दिशा में बढ़ जाती है, इसलिए तत्वों के गुण अधात्विक से धात्विक में बदल जाते हैं। हीरे के रूप में कार्बन (C) एक इन्सुलेटर (ढांकता हुआ) है, Si और Ge सेमीमेटल हैं, Sn और Pb धातु और अच्छे कंडक्टर हैं।
तालिका 1. समूह 14 की धातुओं के कुछ भौतिक और रासायनिक गुण
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नाम |
संदर्भित करता है, पर। वज़न |
त्रिज्या, दोपहर |
मुख्य समस्थानिक (%) |
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कार्बन कार्बन [लेट से। कार्बो - कोयला] |
सहसंयोजक 77 डबल बॉन्ड 67 के साथ, ट्रिपल बॉन्ड 60 के साथ |
14 सी (निशान) |
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|
सिलिकॉन सिलिकॉन [लेट से। सिलिकिस - चकमक पत्थर] |
परमाणु 117, सहसंयोजक 117 | |||||
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जर्मेनियम जर्मेनियम [लेट से। जर्मनी] |
3डी 10 4एस 2 4पी 2 |
परमाणु 122.5, सहसंयोजक 122 | ||||
|
टिन टिन [एंग्लो-सैक्स से। टिन, लेट। स्टैनम] |
4d 10 5s 2 5p 2 |
परमाणु 140.5, सहसंयोजक 140 | ||||
|
लीड लीड [एंग्लो-सैक्स से। सीसा, अक्षांश। प्लंबम] |
4f 14 5d 10 6s 2 6p 2 |
परमाणु 175, सहसंयोजक 154 |
इस समूह के सभी तत्व +4 ऑक्सीकरण अवस्था वाले यौगिक बनाते हैं। समूह के निचले हिस्से में जाने पर इन यौगिकों की स्थिरता कम हो जाती है, जबकि द्विसंयोजक यौगिकों की तरह, इसके विपरीत, इस तरह के आंदोलन से बढ़ जाती है। को छोड़कर सभी तत्व सी, +2 की संयोजकता वाले यौगिक भी बनाते हैं, जिसका कारण है " निष्क्रिय जोड़ी प्रभाव»: बाहरी की एक जोड़ी में खींच कर एसबाहरी इलेक्ट्रॉनों के खराब परिरक्षण के कारण आंतरिक इलेक्ट्रॉन खोल में तत्व डी- और एफ-इलेक्ट्रॉनों की तुलना में एस- और आर-समूह के निचले सदस्यों के बड़े परमाणुओं के आंतरिक गोले के इलेक्ट्रॉन।
इस समूह के तत्वों के गुणों ने उन्हें जहाजों के लिए एंटी-शैवाल कोटिंग्स (एपी) के रूप में उपयोग करना संभव बना दिया। पहले इस तरह के लेप का इस्तेमाल किया पंजाब, फिर आवेदन करना शुरू किया एस.एन.(कार्बन पॉलीमर से जुड़े बीआईएस-ट्रिब्यूटाइल ऑर्गोटिन रेडिकल के रूप में)। पर्यावरणीय कारणों से, 1989 में इनका उपयोग, साथ ही पीपी में अन्य जहरीली धातुएँ ( एचजी, सीडी, एएस) पर प्रतिबंध लगा दिया गया था, जिसे ऑर्गेनोसिलिकॉन पॉलिमर पर आधारित पीपी द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था।
तालिका 2। 14 वें समूह की धातुओं के शरीर, विषाक्त (टीडी) और घातक खुराक (एलडी) में सामग्री
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पृथ्वी की पपड़ी में (%) |
समुद्र में (%) |
मानव शरीर में | ||||
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औसत (70 किलो के शरीर के वजन के साथ) |
रक्त (मिलीग्राम / एल) |
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आमतौर पर गैर विषैले, लेकिन सीओ और सीएन साइनाइड के रूप में यह बहुत विषैला होता है |
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(0.03-4.09)x10 -4 |
गैर-विषाक्त |
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(0.07-7)x10 -10 |
गैर-विषाक्त |
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(2.3-8.8) x10 -10 |
(0.33-2.4)x10 -4 |
टीडी 2 जी, एलडी एनडी, कुछ ऑर्गोटिन। यौगिक अत्यधिक विषैले होते हैं |
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(0.23-3.3)x10 -4 |
टीडी 1 मिलीग्राम, एलडी 10 ग्राम |
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कार्बन (सी) - तथाकथित के अन्य सभी तत्वों से अलग श्रृंखलन, अर्थात्, यौगिक बनाने की क्षमता जिसमें इसके परमाणु एक दूसरे से लंबी श्रृंखलाओं या छल्लों में जुड़े होते हैं। यह संपत्ति कहलाने वाले लाखों यौगिकों के निर्माण की व्याख्या करती है कार्बनिक, जो रसायन विज्ञान के एक अलग खंड को समर्पित है - कार्बनिक रसायन विज्ञान.
कार्बन से श्रृंखलन की क्षमता को कई विशेषताओं द्वारा समझाया गया है:
पहले तो, ताकतसम्बन्ध सी - सी. इस प्रकार, इस बॉन्ड की औसत एन्थैल्पी लगभग 350 kJ/mol है, जबकि बॉन्ड की एन्थैल्पी सी - सी- केवल 226 kJ/mol।
दूसरे, कार्बन परमाणुओं की अनूठी क्षमता संकरण: शिक्षा 4 एसपीटेट्राहेड्रल ओरिएंटेशन के साथ 3 ऑर्बिटल्स (सरल सहसंयोजक बंधों का निर्माण सुनिश्चित करना), या 3 एसपीएक ही तल में उन्मुख 2 कक्षक (डबल बॉन्ड का निर्माण प्रदान करते हैं), या 2 एसपीएक रेखीय अभिविन्यास के साथ -ऑर्बिटल्स (ट्रिपल बॉन्ड का निर्माण प्रदान करना)।
इस प्रकार, कार्बन 3 प्रकार के समन्वय वातावरण बना सकता है: रेखीयदो और तीन परमाणु अणुओं के लिए, जब तत्व का CN 2 है, विमान त्रिकोणीयसीएन 3 होने पर ग्रेफाइट अणुओं, फुलरीन, अल्केन्स, कार्बोनिल यौगिकों, बेंजीन रिंग के लिए, और चतुष्फलकीयसीएन = 4 के साथ अल्केन्स और उनके डेरिवेटिव के लिए।
प्रकृति में, कार्बन अलॉट्रोपिक के रूप में होता है, अर्थात विभिन्न संरचनात्मक रूपों (ग्रेफाइट, हीरा, फुलरीन), साथ ही चूना पत्थर और हाइड्रोकार्बन कच्चे माल (कोयला, तेल और गैस) के रूप में। इसका उपयोग स्टील गलाने में कोक के रूप में, छपाई में कार्बन ब्लैक, पानी, चीनी आदि के शुद्धिकरण में सक्रिय कार्बन के रूप में किया जाता है।
2010 में सम्मानित किया गया नोबेल पुरस्कारभौतिकी में एक अद्वितीय रूप के अध्ययन के लिए साथ- ग्राफीन. पुरस्कार विजेता - रूस के मूल निवासी - ए। गीम और के। नोवोसेलोव इस सामग्री को ग्रेफाइट से प्राप्त करने में कामयाब रहे। यह एक द्वि-आयामी क्रिस्टल है, अर्थात यह C परमाणुओं के ग्रिड जैसा दिखता है एक परमाणु मोटा, लहर जैसी संरचना, जो क्रिस्टल की स्थिरता सुनिश्चित करता है। इसके गुण बहुत आशाजनक हैं: यह वर्तमान में ज्ञात सबसे पतली पारदर्शी सामग्री है, इसके अलावा, यह बेहद मजबूत है (स्टील से लगभग 200 गुना मजबूत), इसमें विद्युत और तापीय चालकता है। कमरे के तापमान पर, सभी ज्ञात कंडक्टरों में इसका विद्युत प्रतिरोध सबसे कम होता है। बहुत दूर के भविष्य में, अल्ट्रा-हाई-स्पीड कंप्यूटर, फ्लैट-पैनल स्क्रीन और सौर पैनल, साथ ही संवेदनशील गैस डिटेक्टर जो कई गैस अणुओं पर प्रतिक्रिया करते हैं, ग्राफीन पर आधारित होंगे। इसके उपयोग के अन्य क्षेत्रों को बाहर नहीं रखा गया है।
ऑक्साइड के रूप में ( इसलिए) और साइनाइड्स ( सीएन-) कार्बन बहुत विषैला होता है क्योंकि यह श्वसन की प्रक्रिया को बाधित करता है। इन यौगिकों की जैविक क्रिया के तंत्र भिन्न हैं। साइनाइड श्वसन एंजाइम को रोकता है साइटोक्रोम ऑक्सीडेजजल्दी संपर्क कर रहा है क्सी- श्वसन श्रृंखला के अंत में इलेक्ट्रॉन प्रवाह को अवरुद्ध करने वाले एंजाइम का सक्रिय केंद्र। इसलिए, लुईस बेस होने के नाते, एक परमाणु से जुड़ता है फ़ेहीमोग्लोबिन अणु से अधिक मजबूत होता है हे 2, गठन कार्बोनिलहीमोग्लोबिनबांधने और ले जाने की क्षमता से रहित हे 2. क्षमता इसलिएके साथ लिंक बनाएं डीकम ऑक्सीकरण अवस्था में धातु विविध कार्बोनिल यौगिकों के निर्माण की ओर ले जाती है। उदाहरण के लिए, फ़ेएक बहुत ही जहरीले पदार्थ में - साइटाकारबोपाइल फ़े(सीओ) 5 में शून्य ऑक्सीकरण अवस्था है, और परिसर में [ फ़े(सीओ) 4 ] 2- ऑक्सीकरण अवस्था -2 है (चित्र 1)।
चावल। 1.
के साथ परिसरों में कम ऑक्सीकरण अवस्था में एक धातु परमाणु का स्थिरीकरण इसलिएनिचले स्तर की संरचना के कारण कार्बन की फैलने की क्षमता के कारण आर* -ऑर्बिटल्स भूमिका में स्वीकर्ता लिगैंड. ये ऑर्बिटल्स धातु के कब्जे वाले ऑर्बिटल्स के साथ ओवरलैप करते हैं, एक समन्वय बनाते हैं आर-बंध जिसमें धातु कार्य करती है दाताइलेक्ट्रॉनों। के कुछ अपवादों में से एक है सामान्य नियमएक सीएस का गठन, जहां इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता एक धातु है।
कार्बन के गुणों का अधिक विस्तार से वर्णन करने का कोई मतलब नहीं है, क्योंकि, एक नियम के रूप में, यह न केवल बहु-तत्व विश्लेषण में निर्धारित किया जाता है, बल्कि नमूने में इसके मिश्रण को भी अवांछनीय माना जाता है और नमूना तैयार करने के दौरान अधिकतम निष्कासन के अधीन होता है। ऑप्टिकल उत्सर्जन विश्लेषण में, यह एक बहुत व्यापक स्पेक्ट्रम देता है, शोर की पृष्ठभूमि को बढ़ाता है और इस प्रकार निर्धारित किए जा रहे तत्वों का पता लगाने के लिए संवेदनशीलता की सीमा को कम करता है। मास स्पेक्ट्रोमेट्री के साथ कार्बनिक अणुविभिन्न आणविक भार वाले अणुओं के टुकड़ों की एक बड़ी संख्या बनाते हैं, जो विश्लेषण में महत्वपूर्ण हस्तक्षेप देते हैं। इसलिए, अधिकांश मामलों में, नमूना तैयार करने के दौरान सभी कार्बन युक्त पदार्थ हटा दिए जाते हैं।
सिलिकॉन (एसआई) - सेमीमेटल। जब सिलिका कम हो जाती है ( एसआईओ 2) काला अनाकार कार्बन द्वारा बनता है सी. क्रिस्टल सीउच्च शुद्धता एक ग्रे-नीली धातु जैसा दिखता है। सिलिकॉन का उपयोग अर्धचालकों, मिश्र धातुओं और पॉलिमर में किया जाता है। यह जीवन के कुछ रूपों के लिए महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, डायटम में गोले बनाने के लिए; संभवतः मानव शरीर के लिए महत्वपूर्ण है। कुछ सिलिकेट्स कार्सिनोजेनिक होते हैं, कुछ सिलिकोसिस का कारण बनते हैं।
सभी सम्बन्धों में सीटेट्रावैलेंट, एक सहसंयोजक प्रकृति के रासायनिक बंधन बनाता है। सबसे आम ऑक्साइड एसआईओ 2. पानी में रासायनिक जड़ता और अघुलनशीलता के बावजूद, जब अंतर्ग्रहण किया जाता है, तो यह सिलिकिक एसिड और ऑर्गेनोसिलिकॉन यौगिकों को स्पष्ट रूप से व्यक्त कर सकता है। जैविक गुण. विषाक्तता एसआईओ 2 कणों के फैलाव पर निर्भर करता है: वे जितने छोटे होते हैं, उतने ही अधिक विषैले होते हैं, हालांकि विभिन्न रूपों की घुलनशीलता के बीच संबंध एसआईओ 2 और सिलिकोजेनसिटी नहीं देखी गई है। सिलिकिक एसिड की विषाक्तता के साथ संबंध सीसमान महीनता के हीरे की धूल की पूर्ण जड़ता को सिद्ध करता है।
हाल ही में, यह देखा गया है कि जैविक मीडिया में, सिलिकिक एसिड गठन में शामिल होते हैं हाइड्रॉक्सील्युमिनोसिलिकेट्स, और इस घटना को संबंध द्वारा नहीं समझाया जा सकता है सी-सी, कोई कनेक्शन नहीं सी-ओ-सी. जैसे-जैसे औद्योगिक उपयोग बढ़ता है अलऔर इसके यौगिक एलुमिनोसिलिकेट्स के माध्यम से अलकई जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में तेजी से शामिल। विशेष रूप से, कार्यात्मक ऑक्सीजन- और फ्लोरीन युक्त समूह आसानी से अत्यधिक स्थिर जटिल यौगिक बनाते हैं अलउनके चयापचय को विकृत करना।
ऑर्गोसिलिकॉन यौगिकों के बीच सबसे अधिक अध्ययन किया गया सिलिकॉन- पॉलिमर, जिसके अणु के कंकाल में परस्पर जुड़े हुए परमाणु होते हैं सीऔर हे 2. परमाणुओं को सीसिलिकोसिस में, एल्काइल या एरील समूह जुड़े होते हैं। उपलब्धता सीऑर्गोसिलिकॉन यौगिकों में, यह मौलिक रूप से पदार्थों के गुणों को बदल देता है जब उनमें यह नहीं होता है। उदाहरण के लिए, पारंपरिक पॉलीसेकेराइड को मजबूत इथेनॉल का उपयोग करके अलग और शुद्ध किया जा सकता है, जो पॉलीसेकेराइड को समाधान से बाहर कर देता है। सिलिकॉन युक्त कार्बोहाइड्रेट, दूसरी ओर, 90% इथेनॉल में भी अवक्षेपित नहीं होते हैं। ऑर्गोसिलिकॉन यौगिकों का वर्गीकरण तालिका में प्रस्तुत किया गया है। 3.
टेबल तीनसिलिकॉन पॉलिमर
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नाम और संरचना |
टिप्पणी |
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से ही बनता है सी. कार्बन श्रृंखला की बाध्यकारी ऊर्जा सी - सी 58.6 है, और सी - सी 42.5 किलो कैलोरी/मोल, और इसलिए पॉलीऑर्गोनोसिलेन अस्थिर हैं। |
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बंधन ऊर्जा सी-ओ 89.3 किलो कैलोरी/मोल। इसलिए, ये पॉलिमर मजबूत, तापमान और ऑक्सीडेटिव गिरावट के प्रतिरोधी हैं। पॉलिमर का यह वर्ग संरचना में बहुत विविध है। रैखिक पॉलीसिलोक्सेन व्यापक रूप से सिंथेटिक लोचदार और गर्मी प्रतिरोधी रबड़ के रूप में उपयोग किए जाते हैं। |
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मुख्य श्रृंखला में परमाणु सीकार्बन परमाणुओं की जंजीरों से अलग। |
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मुख्य श्रृंखला में कार्बन श्रृंखलाओं द्वारा अलग किए गए सिलोक्सेन समूह होते हैं। |
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रीढ़ परमाणुओं से बनी होती है साथ, और परमाणु सीपार्श्व समूहों या शाखाओं में निहित। |
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मैक्रोमोलेक्युलर चेन में परमाणु शामिल हैं सी, ओऔर धातु, कहाँ एम = अल, तिवारी, एसबी, एसएन, बी. |
सबसे अधिक संभावना विकास तंत्र सिलिकोसिसकणों पर कब्जा करने वाले फागोसाइट्स के विनाश पर विचार करें एसआईओ 2. लाइसोसोम के साथ बातचीत करते समय, सिलिकॉन कण लाइसोसोम और फैगोसाइट सेल को ही नष्ट कर देते हैं, जिससे एंजाइम और ऑर्गेनेल अणुओं के टुकड़े निकल जाते हैं। वे अन्य फागोसाइट्स के साथ बातचीत करते हैं, अर्थात, फागोसाइट मृत्यु की एक श्रृंखला प्रक्रिया शुरू की जाती है। यदि सेल में एक निश्चित मात्रा में सिलिकिक एसिड होता है, तो यह प्रक्रिया तेज हो जाती है। मृत मैक्रोफेज का संचय आसपास के फाइब्रोब्लास्ट में कोलेजन का उत्पादन शुरू करता है, जिसके परिणामस्वरूप स्केलेरोसिस फोकस में विकसित होता है।
कोलाइडियल सिलिकिक एसिड एक शक्तिशाली हेमोलिटिक है, सीरम प्रोटीन के अनुपात में परिवर्तन करता है, कई श्वसन और ऊतक एंजाइमों को रोकता है, फास्फोरस समेत कई पदार्थों के चयापचय को बाधित करता है। पिछली बार बहुत ध्यान देनादेना सिलीलियम आयन (आर 3 सी+)। वे परमाणु की अद्वितीय क्षमता दिखाते हैं सीइसकी इलेक्ट्रोफिलिसिटी बढ़ाने के रूप में, इसके समन्वय क्षेत्र का विस्तार करने के लिए। यह किसी भी न्यूक्लियोफाइल के साथ संपर्क करता है, जिसमें विपरीत चार्ज के आयन (प्रतिक्रियाशील चयापचय मध्यवर्ती सहित) और विलायक अणु शामिल हैं। इसलिए, संघनित चरणों में, वे "मायावी" हो जाते हैं और उनका पता लगाना मुश्किल होता है (कोचीन एट अल।, 2006)।
ऑर्गनोसिलिकॉन पॉलिमर (OSPs) को पहली बार एंटी-एल्गी सेल्फ-पॉलिशिंग शिप हल कोटिंग्स के रूप में इस्तेमाल किया गया था (Tsukerman and Rukhadze, 1996)। हालाँकि, तब राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के अन्य क्षेत्रों में सीओपी के उपयोग के लिए विभिन्न तरीके प्रस्तावित किए गए थे, विशेष रूप से, दवा में मजबूत हड्डी कृत्रिम अंग के रूप में।
जर्मेनियम (जीई) - एम्फ़ोटेरिक सेमीमेटल; अति-उच्च शुद्धता पर, यह भंगुर चांदी-सफेद क्रिस्टल के रूप में दिखाई देता है। इन्फ्रारेड ऑप्टिक्स के लिए अर्धचालकों, मिश्र धातुओं और विशेष चश्मे में इसका उपयोग किया जाता है। इसे एक जैविक उत्तेजक माना जाता है। यौगिकों में, यह +2 और +4 के ऑक्सीकरण अवस्था को प्रदर्शित करता है।
डाइऑक्साइड और हलाइड्स का अवशोषण जीईआंत में कमजोर, लेकिन अंकुरण के रूप में एम 2 जियो 4 में कुछ सुधार हुआ है। जर्मेनियम प्लाज्मा प्रोटीन से बंधता नहीं है, और एरिथ्रोसाइट्स और प्लाज्मा के बीच लगभग 2:1 के अनुपात में वितरित किया जाता है। जल्दी (लगभग 36 घंटे का आधा जीवन) शरीर से बाहर निकल जाता है। आम तौर पर कम विषाक्तता।
टिन (सं.) -नरम, नमनीय धातु। इसका उपयोग स्नेहक, मिश्र धातु, सोल्डर, पॉलिमर के लिए एक योजक के रूप में, एंटीफ्लिंग कोटिंग्स के लिए पेंट्स में, वाष्पशील ऑर्गोटिन यौगिकों की संरचना में निचले पौधों और जानवरों के लिए अत्यधिक जहरीले पदार्थों में किया जाता है। अकार्बनिक यौगिकों के रूप में, यह गैर विषैले है।
के पास दो हैं enantiotrope, "ग्रे" (बी) और "व्हाइट" (सी) टिन, यानी अलग-अलग अलॉट्रोपिक रूप जो एक निश्चित श्रेणी की स्थितियों में स्थिर होते हैं। इन रूपों के बीच संक्रमण तापमान 1 एटीएम के दबाव में होता है। 286.2°K (13.2°C) के बराबर। व्हाइट टिन में CN = 6 और 7.31 g/cm3 घनत्व के साथ एक विकृत ग्रे संशोधन संरचना है। यह सामान्य परिस्थितियों में स्थिर है, और कम तापमान पर यह धीरे-धीरे सीएन = 4 के साथ हीरे जैसी संरचना और 5.75 ग्राम / सेमी 3 के घनत्व वाले रूप में परिवर्तित हो जाता है। माध्यम के तापमान के आधार पर धातु के घनत्व में इस तरह का बदलाव अत्यंत दुर्लभ है और इससे नाटकीय परिणाम हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, कड़ाके की ठंड की स्थिति में, सैनिकों की वर्दी पर टिन के बटन नष्ट हो गए, और 1851 में सेट्ज़ के चर्च में, अंग के टिन पाइप पाउडर में बदल गए।
शरीर में यह लीवर, किडनी, हड्डियों, मांसपेशियों में जमा होता है। टिन विषाक्तता के साथ, एरिथ्रोपोएसिस कम हो जाता है, जो हेमटोक्रिट, हीमोग्लोबिन और लाल रक्त कोशिकाओं की संख्या में कमी से प्रकट होता है। रोक भी लगा दी गई है 5-अमीनोलेवुलिनेट डिहाइड्रैटेज़, हीम जैवसंश्लेषण श्रृंखला में एंजाइमों में से एक, साथ ही यकृत एंजाइम ग्लूटाथियोन रिडक्टेसऔर डिहाइड्रोजनेज ग्लूकोज-6-फॉस्फेट, लैक्टेटऔर संक्षिप्त. प्रकट रूप से एस.एन.के साथ परिसरों के हिस्से के रूप में शरीर से उत्सर्जित श्रीसबस्ट्रेट्स युक्त।
सीसा (पंजाब) -नरम, निंदनीय, तन्य धातु। नम हवा में यह एक ऑक्साइड फिल्म से ढका होता है, जो ऑक्सीजन और पानी के लिए प्रतिरोधी होता है। बैटरी, केबल, पेंट, कांच, स्नेहक, गैसोलीन और विकिरण सुरक्षा उत्पादों में उपयोग किया जाता है। यह खतरनाक समूह 1 की एक जहरीली धातु है, क्योंकि यह बिगड़ा गुर्दे समारोह और हृदय प्रणाली के साथ हड्डी के ऊतकों में शरीर में जमा हो जाती है। विकसित देशों में, इसकी सामग्री को जनसंख्या की अनिवार्य चिकित्सा परीक्षा से नियंत्रित किया जाता है। तरह-तरह की बीमारियां पैदा करता है।
चिकित्सा जैव अकार्बनिक। जी.के. बरशकोव
समूह IV पी-तत्वों में कार्बन सी, सिलिकॉन सी, जर्मेनियम जीई, टिन एसएन और लेड पीबी शामिल हैं। उनके परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के अनुसार, कार्बन और सिलिकॉन विशिष्ट तत्व हैं, जबकि जर्मेनियम, टिन और सीसा जर्मेनियम का एक उपसमूह बनाते हैं। कार्बन समूह के अन्य पी-तत्वों से इसकी उच्च आयनीकरण ऊर्जा से महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होता है। कार्बन एक विशिष्ट गैर-धात्विक तत्व है। C-Si-Ge-Sn-Pb श्रृंखला में, आयनीकरण ऊर्जा कम हो जाती है, और इसके परिणामस्वरूप, तत्वों की गैर-धातु विशेषताएं कमजोर हो जाती हैं, धातु वाले बढ़ जाते हैं। इस श्रृंखला में परमाणुओं और यौगिकों के गुणों में परिवर्तन में एक द्वितीयक आवधिकता प्रकट होती है। अधिकांश अकार्बनिक यौगिकों में, कार्बन ऑक्सीकरण अवस्था -4, +4, +2 प्रदर्शित करता है। प्रकृति में, कार्बन दो स्थिर समस्थानिकों के रूप में मौजूद है: 12C (98.892%) और 13C (1.108%)। पृथ्वी की पपड़ी में इसकी सामग्री 0.15% (तिल अंश) है। पृथ्वी की पपड़ी में, कार्बन कार्बोनेट खनिजों (मुख्य रूप से CaCO 3 और MgCO 3), कोयला, तेल, साथ ही साथ ग्रेफाइट के रूप में और, शायद ही कभी, हीरे में पाया जाता है। कार्बन- जानवर का मुख्य घटक और फ्लोरा. एलोट्रोपिक संशोधन : हीरा- एक परमाणु समन्वय घन जाली के साथ एक क्रिस्टलीय पदार्थ। सीसा- हेक्सागोनल संरचना के साथ स्तरित क्रिस्टलीय पदार्थ। कार्बन परमाणु C 2∞ मैक्रोमोलेक्युलस में संयोजित होते हैं, जो छह-सदस्यीय छल्लों की अनंत परतें हैं। के ए आर बी आई एन- काला पाउडर (ρ=1.9-2 g/cm3); इसकी जाली हेक्सागोनल है, जो सीधीरेखीय C ∞ श्रृंखलाओं से निर्मित है, जिसमें प्रत्येक परमाणु दो σ- और π-बॉन्ड बनाता है। फुलरीन के अणुओं में 60, 70 परमाणु होते हैं, जो एक गोले का निर्माण करते हैं - एक जियोडेसिक गुंबद। उच्च दबाव पर हीलियम वातावरण में ग्रेफाइट को वाष्पित करने और उसके वाष्प को संघनित करके फुलरीन प्राप्त किया गया था। फुलरीन रासायनिक रूप से स्थिर है। सी 60 और सी 70 अणुओं के गोलाकार आकार के कारण फुलरीन बहुत कठोर होता है। सिलिकॉन- कार्बन का इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग। इसके यौगिकों में सिलिकॉन का ऑक्सीकरण अवस्था -4 से +4 तक भिन्न होता है। सिलिकॉन यौगिकों में, सहसंयोजक बंधों के निर्माण के दौरान, इसकी समन्वय संख्या छह से अधिक नहीं होती है। जर्मेनियम जीई, टिन एसएन और लेड पीबी पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग हैं। समूह के विशिष्ट तत्वों की तरह, उनके पास वैलेंस एस 2 पी 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं। Ge-Sn-Pb श्रृंखला में, रासायनिक बंधों के निर्माण में बाह्य s-इलेक्ट्रॉन युग्म की भूमिका घट जाती है। सी-सी-जीई--एसएन-पीबी श्रृंखला में विशेषता ऑक्सीकरण राज्यों में परिवर्तन को एनएस- और एनपी-कक्षकों की ऊर्जा में अंतर में द्वितीयक आवधिकता द्वारा समझाया जा सकता है।
जीई-एसएन-पीबी श्रृंखला में, सरल पदार्थों के धात्विक गुणों को स्पष्ट रूप से बढ़ाया जाता है। जर्मेनियम- धात्विक चमक वाला एक सिल्वर-ग्रे पदार्थ, बाहरी रूप से धातु के समान, लेकिन इसमें हीरे जैसी जाली होती है। टिन बहुरूपी है। सामान्य परिस्थितियों में, यह β-संशोधन (सफेद टिन) के रूप में मौजूद होता है, जो 14 डिग्री सेल्सियस से ऊपर स्थिर होता है। ठंडा होने पर, सफेद टिन हीरे जैसी संरचना वाले α-संशोधन (ग्रे टिन) में परिवर्तित हो जाता है। संक्रमण β → α विशिष्ट मात्रा (25% तक) में वृद्धि के साथ होता है, जिसके संबंध में टिन पाउडर में टूट जाता है। नेतृत्व करना- गहरे भूरे रंग की धातु एक चेहरा-केंद्रित घन संरचना के साथ धातुओं की विशिष्ट। कार्बन और हाइड्रोजन के यौगिकों को हाइड्रोकार्बन कहा जाता है। मीथेन सीएच 4 - इसके अणु में टेट्राहेड्रल आकार होता है। मीथेन- एक रंगहीन, गंधहीन गैस (mp. -182.49 ° C, b.p. -161.56 ° C), अणु की वैलेंस और समन्वय संतृप्ति के कारण रासायनिक रूप से बहुत निष्क्रिय है। यह एसिड और क्षार से प्रभावित नहीं होता है। हालाँकि, यह आसानी से आग पकड़ लेता है; हवा के साथ इसका मिश्रण बेहद विस्फोटक होता है। मीथेन- प्राकृतिक (60-90%) खदान और दलदली गैस का मुख्य घटक। पृथ्वी की पपड़ी में क्लैथ्रेट्स के रूप में पाया जाता है। बड़ी मात्रा में यह कोयले के कोकिंग के दौरान बनता है। मीथेन युक्त गैसों का उपयोग जल गैस के उत्पादन के लिए उच्च कैलोरी ईंधन और फीडस्टॉक के रूप में किया जाता है। ईथेन सी 2 एच 6, एथिलीन सी 2 एच 4 और एसिटिलीन सी 2 एच 2 सामान्य परिस्थितियों में गैसें हैं। C 2 H 6 (E \u003d 347 kJ / mol), C 2 H 4 (E \u003d 598 kJ / mol) और C 2 H 2 (E \u003d 811 kJ / mol) की उच्च बंधन शक्ति के कारण, इसके विपरीत एच 2 0, एन 2 एच 4 और विशेष रूप से एन 2 एच 2 काफी स्थिर और रासायनिक रूप से निष्क्रिय हैं। Silanes, सामान्य सूत्र Si n H 2n+2 के हाइड्रोजन के साथ सिलिकॉन के यौगिक - Silanes को Octa-silane Si 8 Hi 18 में प्राप्त किया गया था। सी-सी बंधन की कम ताकत सिलिकॉन हाइड्रोजन्स की सीमित सजातीय श्रृंखला के कारण है। कमरे के तापमान पर, पहले दो सिलेन - मोनोसिलीन SiH 4 और डिसिलेन Si 2 H 6 - गैसीय हैं, Si 3 H 8 एक तरल है, बाकी ठोस हैं। सभी सिलेन रंगहीन होते हैं, एक अप्रिय गंध होती है, और जहरीली होती है। संचार के विपरीत एस एन कनेक्शन Si-H का आयनिक गुण अधिक होता है। हवा में स्व-प्रज्वलित। Silanes प्रकृति में नहीं होते हैं।
