15.2碳族元橐单质及其合物 C60及其应用前景 1985年,美国科学家克罗托(HW.K. kroto)等用质谱仪严格控制实 验条件得到以C为主的质谱图。由于受建筑学家布克米尼斯持·富勒 ( Buckminster Fuller)设计的球形薄壳建筑结构的启发,克罗托( kroto) 等提出C6是由60个碳原子构成的球形32面体,即由12个五边形和20个六 边形构成。其中五边形彼此不相连,只与六边形相连。随后将C6分子命 名为布克米尼斯特·富勒( Buckminster Fuller) C60超导性1991年,赫巴德( Hebard)等首先提出掺钾Co具有超导性, 超导起始温度为18K,打破了有机超导体(Et)2CuN(CN)2C超导起 始温度为12.8K的纪录。不久又制备出Rb3C6的超导体,超导起始温度为 29K。说明掺杂C0的超导体已进入高温超导体的行列。我国在这方面的研 究也很有成就,北京大学和中国科学院物理所合作,成功地合成了K3C60 和RbC6的超导体,超导起始温度分别为8K和28K。有科学工作者预言, 如果掺杂C2、和掺杂C5’有可能合成出具有更高超导起始温度的超导体。 上页下页 退出
上页 下页 退出 C60及其应用前景 1985年，美国科学家克罗托（H.W.K.kroto)等用质谱仪,严格控制实 验条件,得到以C60为主的质谱图。由于受建筑学家布克米尼斯持•富勒 （BuckminsterFuller）设计的球形薄壳建筑结构的启发，克罗托（kroto) 等提出C60是由60个碳原子构成的球形32面体，即由12个五边形和20个六 边形构成。其中五边形彼此不相连，只与六边形相连。随后将C60分子命 名为布克米尼斯特•富勒(BuckminsterFuller ) C60超导性 1991年，赫巴德（Hebard）等首先提出掺钾C60具有超导性， 超导起始温度为18K，打破了有机超导体（Et）2Cu[N（CN）2 ]Cl超导起 始温度为12.8K的纪录。不久又制备出Rb3C60的超导体，超导起始温度为 29K。说明掺杂C60的超导体已进入高温超导体的行列。我国在这方面的研 究也很有成就，北京大学和中国科学院物理所合作，成功地合成了K3C60 和Rb3C60的超导体，超导起始温度分别为8K和28K。有科学工作者预言， 如果掺杂C240和掺杂C540，有可能合成出具有更高超导起始温度的超导体。 15.2 碳族元素单质及其化合物
15.2碳族元橐单质及其合物 (2)冶金工业中的碳还原反应 (3)金刚石的人工合成 高温高压 C(石墨)—C(金刚石) (4)硅、锗、锡、铅 单质硅,灰黑色,晶体结构类似金刚石,半导体材料 Si+O2=sio2 Si+2X2=SIX4 Si+ 2NaoH+ H,O=Na2SiO3+ 2H2 Si+ 4HF= SiF4+ 2H2 Si+ 2C= Sic 常温下,硅的化学性质不活泼,除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其 他物质如:氧气、氯气、硫酸等起反应,但在加热情况下,硅也能跟- 些非金属反应。高温下化学性质活泼 上页下页 退出
上页 下页 退出 （2）冶金工业中的碳还原反应 （3）金刚石的人工合成 高温高压 C(石墨) C(金刚石) （4）硅、锗、锡、铅 单质硅，灰黑色，晶体结构类似金刚石，半导体材料 Si + O2 = SiO2 Si + 2X2 =SiX4 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2 Si + 4HF = SiF4 + 2H2 Si + 2C = SiC 常温下，硅的化学性质不活泼，除氢氟酸、氟气、强碱外,不跟其 他物质如：氧气、氯气、硫酸等起反应，但在加热情况下，硅也能跟一 些非金属反应。高温下化学性质活泼 15.2 碳族元素单质及其化合物
15.2碳族元橐单质及其合物 锗,灰白色金属,半导体材料 锡金属 灰锡 286K →白锡 434K →脆锡 (a型) (阝-型) (y-型) Sn +2HX=SnX+h 3Sn+8HNO3(A)=3Sn(NO3)2+2NO+4H,0 Sn+4HNO3 (n)=H2Sn03+ 4NO2+H2O Sn +20H +2H,0= Sn(OH)2 +H 铅,金属,空气中易形成碱式碳酸盐保护层 2Pb+H20+CO2+O2=Pb2(OH)2 CO3 Pb+ 2HCI=PbCl,+H2 上页下页 退出
上页 下页 退出 Sn + 2HX =SnX2 + H2 3Sn + 8HNO3 (稀) =3Sn(NO3 )2 + 2NO + 4H2O Sn + 4HNO3 (浓) =H2SnO3 + 4NO2 + H2O Sn + 2OH¯+ 2H2O = Sn(OH)4 2 ¯ + H2 铅，金属，空气中易形成碱式碳酸盐保护层 2Pb + H2O + CO2 + O2 = Pb2 (OH)2CO3 Pb + 2HCl = PbCl2 + H2 锗，灰白色金属，半导体材料 锡金属 灰锡 白锡 脆锡 （α-型） （β-型） （γ-型） 286K 434K 15.2 碳族元素单质及其化合物