- germanium, cín a olovo
- nachází se ve skupině IV.A
Zisk a výskyt dalších tetrelů
- germanium se vyskytuje ve stopových množstvích v řadě nerostů
- cín se vyskytuje pouze ve sloučeninách
Vlastnosti dalších tetrelů
Germanium
- je to šedobílá, lesklá, krystalická látka
- krystalizuje se stejně jako diamant
- není toxický
- patří mezi polovodiče
- je poměrně málo reaktivní
- na vzduchu neoxiduje
- odolává vodě, zředěné kyselině chorovodíkové, sírové i vodným roztokům hydroxidů
Cín
- je vcelku neraktivní
- na vzduchu ale může oxidovat
- není toxický
- není odolný vůči účinkům zředěných roztoků kyselin
- oŕozpouští se za vzniku hydratovaného oxidu
- v závislosti na teplotě se vyskytuje ve třech modifikacích
- $\beta$-cín (bílý cín)
- je stálý při teplotách mezi 13.2°C a 161°C
- má čtverečnou soustavu
- je to poměrně měkký stříbrolesklý kov
- dá se z něj vyrobit drát nebo tenká fólie
- na vzduchu postupně strácí lesk, protože se pokrývá vrstvičkou oxidu
- $\alpha$-cín (šedý cín)
- vzniká při teplotách nižších než 13.2°C
- má krychlovou soustavu
- je to šedý prášek
- vzniká při delším skladování bílého cínu
- je důvodem, proč nelze cínové historické předměty uchovávat při nižších teplotách
- vznikající krystalky se rychleji rozšiřují do ne přeměněných míst
- cínový mor
- $\gamma$-cín (křehký cín)
- vzniká při teplotách vyšších než 161°C
- má kosočtverečnou soustavu
- $\beta$-cín (bílý cín)
- používá se k výrobě bílého plechu
- používá se ke konzervaci a uskladňování potravin (konzervy)
Olovo
- je to těžký, šedý, měkký, dobře tvarovatelný kov
- výrobky z něj zhotovené mají malou pevnost
- surový kov, jeho páry i jeho rozpustné sloučeniny jsou velmi jedovaté
- je reaktivnější než cín
- na vzduchu se okamžitě pokrývá vrstvičkou oxidu
- v kyselinách se rozpouští za vzniku příslušné soli a vodíku
- s kyselinou sírovou vzniká ještě $SO_2$
- s kyselinou dusičnou vzniká $NO_2$
Vazebné možnosti dalších teterelů
- na $\sigma$-vazbách se podílejí primárně elektrony z $np$ orbitalů
- tendence tvořít sloučeniny, ve kterých jsou vázány v oxidačním stavu $II$ roste s rostoucím protonový číslem
- ovlivňuje to chemické vlastnosti takových sloučenin
- sloučeniny cínaté a germanaté se snadno oxidují na sloučeniny cíničité
- používají se jako readukční činidla
- sloučeniny olovičité se snadno redukují na sloučeniny olovnaté
- používají se jako oxidační činidla
- tvoří primárně kovalentní vazby
- ochotně jsou centrálními atomy v komplexních sloučeninách
- prostorové uspořádání je v oxidačním stavu $IV$ oktaedrické s koordinačním číslem 6 a hybridizací $sp^3d^2$
- vyjímečně byli nalezeno i koordinační číslo 8 s hybridizací $sp^3d^4$
- v oxidačním stavu $II$ dosahují maximálního koordinačního čísla 4
- prostorové uspořádání je v oxidačním stavu $IV$ oktaedrické s koordinačním číslem 6 a hybridizací $sp^3d^2$
Sloučeniny dalších tetrelů
Halogenidy $MX_2$ a $MX_4$
- stálost závisí na preferovaném oxidačním stavu prvku
- obsahují kovalentní vazbu
- halogenidy germanaté jsou pevné látky
- připravují se reakcí halogenidů germaničitým s germaniem
- při vyšších teplotách disproporcionují
- nejstálejší je jodid germaničitý $GeI_4$
- rozkládá se při teplotách nad 550°C
- je to pevná krystalická látka
- fluorid germaničitý $GeF_4$ mají tendenci tvořit hexafluorogermaničité ionty $[GeF_6]^{2-}$
- krom toho je germanium schopné vytvářet hexachloro- a hexabromogermaniřité ionty
- halogenidy cínaté jsou pevné krysalické látky
- jejich struktura je poměrně složitá
- cín je schopen vytvářet koordinační vazby
- v pevném stavu jsou stálé
- vyznačují se redukčními vlastnostmi
- jejich struktura je poměrně složitá
- fluorid cíničitý $SnF_4$ má tendenci vytvářet podobné polymerní struktury jako halogenidy cínaté
- jodid cíničitý $SnI_4$ je oranžová látka
- halogenidy olovnaté jsou nestálé
- nejvíce stálý je fluorid olovnatý $PbF_2$
- chlorid olovnatý $PbCl_2$ se rozkládá nad 0°C
- bromid olovnatý $PbBr_2$ je ještě méně stálý
- jodid olovnatý nebyl připravem
- nejsou známy $PbBr_4$ a $PbI_4$, protože olovičité kationty mají tak velké oxidační schopnosti, že oxidují bromidy a jodidy na elementární prvky
Oxidy $MO_2$ a $MO$
- monoxidy jsou amfoterní látky
- dioxidy jsou kyselinotvorné
- stálost je závislá na preferovaném oxidačním stavu prvku
- oxid germaničitý $GeO_2$
- tvoří se při zahřívání surového germania
- germanium přitom hoří
- tvoří se při zahřívání surového germania
- oxid cíničitý (kassiterit, cínovec) $SnO_2$
- je to významná ruda cínu
- má amfoterní charakter
- při reakci s hydroxidy poskytuje hydroxokomplexy typu $M_2^I[Sn(OH)_6]$
- tepelně se dehydratují až na $M_2^ISnO_3$
- oxid cínatý $SnO$
- existuje v řadě modifikací
- je to amfoterní oxid
- oxid olovnatý $PbO$
- chrání surový kov před další oxidací
- používá se k výrobě olověného akumulátoru a olověného skla
- oxid olovičitý $PbO_2$
- má silné oxidační účinky
- oxid olovnato-olovičitý $Pb_3O_4$
- minium, suřík
- je to oranžovočervený pihment
- používá se k ochraně proti korozi
Hydridy $MH_4$
- german (monogerman) $GeH_4$
- je to plynná látka
- připravuje se redukcí oxidu křemičitého
- může tvoři menší polymery (až pentamery)
- na vzduchu je nestálý a samozápalný
- stannan $SnH_4$
- může se vyskytovat ve formě dimeru (distannan) $Sn_2H_6$
- byl připraven redukcí $SnCl_4$ etherickým roztokem $LiAlH_4$
Soli
- chroman olovnatý (chromová žluť) $PbCrO_4$
- používá se jako barvivo