Elementi IVa-grupe p.s. C, Si, Ge, Sn, Pb ns2 np2 Pobuđeno stanje grade jedininjenja sa ox.br. od -4 do +4 ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑

Fizičke osobine elemenata IVa grupe C – nemetal Si i Ge – metaloidi Sn i Pb - metali Simbol eleme-nta Ato-mski broj Kova-lentni radijus nm Jonski radijus Energija veze X-X kJ/mol T.T. T.K. E-ja joniza-cije I Ele-ktro-nega-tivno-st E0 C 6 0,077 - 334 3500 4200 1090 2,5 CO2/C +0,2 Si 14 0,117 222 1420 2400 786 1,8 SiO2/Si -0,86 Ge 32 0,122 178 959 2700 760 GeO2/Ge -0,1 Sn 50 0,141 0,102 232 2260 707 Sn2+/Sn -0,14 Pb 82 0,154 0,132 327 1600 715 Pb2+/Pb-0,13 nm X2+ °C °C V kJ/mol

Ugljenik, C 6C- 1s2 2s2 2p2 Gradi jedinjenja u rasponu od -4 do +4 Alotropske modifikacije: dijamant i grafit Dijamant: - C je sp3 hibridizovan - tetraedarske je geometrije - ne provodi struju - dobro prelama svetlost - najtvrđa je supstanca u prirodi

Izgled dijamanta Primenjuje: - za izradu nakita Izbrušeni dijamant - brilijant Primenjuje: - za izradu nakita - bušenje stena, sečenje stakla… Dijamant

Grafit - C je sp2 hibridizovan - ima lisnatu strukturu - provodi struju ( zbog pokretljivosti π e- ) - stabilniji je od dijamanta (zato ga više ima u prirodi) - Koristi se za izradu elektroda, maziva, olovaka,lonaca za topljenje metala… Grafit

Amorfni ugljevi -Mogu biti prirodni i modifikovani Prirodni ugljevi: - treset, mrki ugalj,antracit… Modifikovani ugljevi: - koks – koristi se kao redukciono sredstvo, gorivo, za dobijanje grafita - aktivni ugalj – koristi se kao apsorpciono sredstvo za uklanjanje mirisa, ukusa i boja - čađ – koristi se za izradu tuša i crne boje, kao punilac (gume)

Jedinjenja ugljenika Najveći broj jedinjenja ugljenika su organska i proučava ih organska hemija Neorganska hemija proučava okside, cijanide, karbide… Oksidi ugljenika Ugljen-monoksid ( ugljenik(II)-oksid), CO - dobijanje: 1. Nepotpunim sagorevanjem ugljenika 2C(s) + O2(g) ⇄ 2CO(g) 2. U industriji kao generatorski i vodeni gas +2

CO2(g) + C(s) → 2CO(g) (generatorski gas) C(s) + O2(g) → CO2(g) CO2(g) + C(s) → 2CO(g) (generatorski gas) primenjuje se kao izvor energije; za sintezu NH3 H2O(g) + C(s) ⇄ CO(g) + H2(g) (vodeni gas) primenjuje se kao izvor energije; dobijanje metanola - CO je gas bez boje, mirisa i ukusa - otrovan je – vezuje se za hemoglobin istiskujući O2 - kao protivotrov vrši se inhalacija čistim O2 ili transfuzija krvi - snažno je redukciono sredstvo –vezuje kiseonik iz metalnih oksida MO(s) + CO(g) → M(s) + CO2(g)

Ugljen-dioksid (ugljenik(IV)-oksid), CO2 - Dobijanje: 1.Potpunim sagorevanjem ugljenika C(s) + O2(g) → CO2(g) 2. ili ugljen-monoksida 2CO(g)+ O2(g) → 2CO2(g) - U vazduhu sa nalazi sa konst.masenim udelom od 0,04% Bez boje, mirisa i slabo kiselog ukusa Nije otrovan, ali može da izazove gušenje

Hemijske osobine CO2 CaCO3 + 2H3O+ → Ca2+ + 3H2O + CO2 Dobija se dejstvom kiselina na karbonate CaCO3 + 2H3O+ → Ca2+ + 3H2O + CO2 Sa krečnom vodom gradi Ca-karbonat(dokaz. CO2) Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O Rastvara se u vodi gradeći ugljenu kiselinu CO2 + H2O ⇄ H2CO3 Ravnoteža je 99% pomerena u levo Ugljena kiselina je slaba, diprotonska kiselina H2CO3 + H2O ⇄ H3O+ + HCO3- (hidrogen-karbonatni jon) HCO3- + H2O ⇄ H3O+ + CO32- (kabonatni jon) Gradi 2 tipa soli:hidrogen-karbonati i karbonati

NaHCO3 - Na-hidrogen-karbonat Ca(HCO3)2 – Ca-hidrogen-karbonat Primeri soli: NaHCO3 - Na-hidrogen-karbonat Ca(HCO3)2 – Ca-hidrogen-karbonat Al(HCO3)3 – Al-hidrogen-karbonat Na2CO3 – Na-karbonat CaCO3 – Ca-karbonat Al2(CO3)3 – Al- karbonat Vodeni rastvori hidrogen-karbonata deluju bazno zbog hidrolize: NaHCO3 → Na+ + HCO3- HCO3- + H2O ⇄ H2CO3 + OH-

- za dobijanje osvežavajućih pića(gaziranje) Žarenjem karbonata nastaje oksid i CO2 MCO3(s) ⇄ MO(s) + CO2(g) Primena: - za dobijanje osvežavajućih pića(gaziranje) - za gašenje požara - za dobijanje Na2CO3