碳族及其化合物的規律與“反常”

魏寶林

學習化學的基本方法是“抓規律，記特殊”，現對碳族元素學習中常見類推規律中的一些“反常”進行小結：

1.硅的還原性比碳強，而碳在高溫下卻能從二氧化硅中還原出硅。

SiO₂+2C==Si+2CO↑按照碳和硅在周期表中的位置判斷：碳單質的還原性比硅弱，故此反應違背氧化—還原反應的—般規律：強氧化劑+強還原劑===弱氧化劑+弱還原劑。其原因是二氧化硅，碳和硅單質都是有相當高的沸點，即使在高溫下，也只有—氧化碳是氣體，不斷從體系中逸出。使得此反應能夠正向進行。

2.較強的酸能把較弱的酸從其鹽溶液中制取出來，這是復分解反應的一般規律，由此對于反應Na₂SiO₃+CO₂+2H₂0==Na₂CO₃+H₄SiO₄↓的反應是不難理解的，而反應Na₂CO₃+SiO₂===Na₂SiO₃+CO₂和CaCO₃+SiO₂===GaSiO₃+CO₂這是生產普通玻璃時的兩個主要反應,居然也能進行。按照一般規律：硅酸的酸性比碳酸弱，二氧化硅不能與碳酸鈉(或碳酸鈣)反應放出二氧化碳。但這兩個反應不是在溶液中進行，而是在高溫條件下進行，同樣是因為在高溫下只有二氧化碳是氣態，不斷從反應體系中逸出，使得這兩個反應能夠正向進行。

3.非金屬單質與強堿溶液反應一般不生成氫氣，而硅卻不然。

Si+2NaOH+H₂O==Na2SiO3+2H₂↑

4.雖然SiO₂是硅酸的酸酐，但卻不能用SiO₂與水反應制備硅酸，而只能用可溶性硅酸鹽跟酸作用來制備。Na₂SiO₃+2 HCI===H₂SiO₃+2NaCl

5.酸性氧化物一般不與酸反應(除氧化一還原反應外),而二氧化硅卻能與氫氟酸反應。SiO₂+4HF===SiF₄t+2H₂O此反應之所以能進行，一是因為SiF₄的沸點(－86℃)比氟化氫沸點(19.54℃)還要低得多，更易揮發；二是有水生成。

6.非金屬氧化物一般是分子晶體，而二氧化硅卻是原子晶體。……