Phân tử cacbon tetrahalogenua (CX4 trong đĩ X là halogen) cĩ cấu tạo tứ diện đều với nguyên tử cacbon ở trung tâm và các nguyên tử X ở các đỉnh của tứ diện.
Chất CF4 CCl4 CBr4 CI4
Trạng thái ở điều
kiện thường khí lỏng rắn rắn
d C-X (A0) 1,36 1,76 1,94 2,15
Nđnc (0C) -184 -23 94 171
Nđs -128 77 187 90 (thăng hoa trong chân
khơng) Tất cà các CX4 thực tế khơng tan trong nước và các dung mơi cĩ cực, nhưng tan trong các dung mơi khơng cực.
Từ CF4 đến CI4, độ dài của liên kết C-X tăng lên và năng lượng của liên kết tương ứng giảm xuống, nên độ bền của hợp chất giảm xuống và hoạt tính hĩa học tăng lên. CF4 rất bền với nhiệt và các hĩa chất. CCl4 tuy kém bền hơn nhung vẫn bền với axit và kiềm, nĩ chỉ bị thủy phân khi cĩ mặt của kim loại nhơm hay sắt làm chất xúc tác:
CCl4 + 2H2O → CO2 + 4HCl
Trong thực tế, lợi dụng tính khơng cháy của CCl4, người ta dùng nĩ để làm dung mơi khơng cháy đối với các chất béo và dùng để dập tắt lửa. Khi đun nĩng và dưới tác dụng của ánh sáng, CI4 phân hủy tạo thành I2 và C2I4.
CF4 cĩ thể điều chế bằng tương tác của F2 và C.
CCl4 cĩ thể điều chế bằng cách cho Cl2 tác dụng trực tiếp với CH4, nhưng trong cơng nghiệp thường được điều chế bằng cách cho Cl2 tác dụng với cacbon disunfua ở 600C
IX.SILIC
1. Tính chất lí học
Silic cĩ hai dạng thù hình là dạng tinh thể và dạng vơ định hình.
- Silic tinh thể thuộc hệ lập phương cĩ cấu trúc tương tự như kim cương, trong mạng lưới tinh thể, mỗi nguyên tử silic liên kết cộng hĩa trị với bốn nguyên tử Si bao quanh (lai hĩa sp3), độ dài của liên kết Si-Si là 2,34A0. Giống như kim cương, Si tinh thể cũng cứng, độ cứng bằng 7/10 của kim cương, rất khĩ nĩng chảy và khĩ bay hơi, nhiệt độ nĩng chảy là 1428 0C, nhiệt độ sơi là 32800C, d = 2,33. Nhưng vì cĩ một phần nào sự khơng định chỗ của liên kết nên Si tinh thể cĩ màu xám, cĩ ánh kim và là chất bán dẫn (∆E = 1,12 eV). Si là chất bán dẫn. Silic khơng cĩ dạng thù hình giống như than chì.
- Silic vơ định hình là chất bột màu nâu, thật ra cũng chỉ là những tinh thể thật nhỏ mà thơi.
Silic khơng tan trong các dung mơi, mà chỉ tan trong một số kim loại nĩng chảy như Al, Mg, Zn. Khi để nguội những dung dịch rắn đĩ thì Si sẽ kết tinh và tính chất này được sử dụng để điều chế silic tinh thể.
2. Tính chất hĩa học
Ở điều kiện thường, silic khá trơ về mặt hĩa học vì mạng lưới tinh thể của nĩ rất bền.
a. Tác dụng với các đơn chất- Với hidro: - Với hidro:
Trong hồ quang điện, silic tác dụng với hidro tạo thành một hỗn hợp các silan
Si + H2 → SiH4 + Si2H6 + ....
Silan là dãy hợp chất silic hidrua cĩ cấu tạo phân tử tương tự các hidrocacbon no, nhưng chúng kém bền hơn nhiều, vì năng lượng của các liên kết Si - Si và Si - H bé hơn năng lượng các liên kết C - C và C - H.