AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 11 P బ్లాక్ మూలకాలు – 14వ గ్రూప్

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 11th Lesson P బ్లాక్ మూలకాలు – 14వ గ్రూప్ Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 11th Lesson P బ్లాక్ మూలకాలు – 14వ గ్రూప్

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
గ్రూపు 14 మూలకాల ఆక్సీకరణ స్థితులలో మార్పును చర్చించండి.
జవాబు:

• 14వ గ్రూపు మూలకాలు సాధారణంగా + 4 మరియు +2 ఆక్సీకరణ స్థితులు ప్రదర్శిస్తాయి.
• గ్రూపులో క్రింది మూలకాలు +2 ఆక్సీకరణస్థితిని ప్రదర్శిస్తాయి.
• +2 ఆక్సీకరణ స్థితి ప్రదర్శించే స్వభావం Ge < Sn < pb.
• ‘pb’, ‘+2’ ఆక్సీకరణ స్థితి ప్రదర్శిస్తుంది. కారణం జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట స్వభావం.

ప్రశ్న 2.
ఈ కింది సమ్మేళనాలు నీటితో ఎలా ప్రవర్తిస్తాయి?
a) BCl₃ b) CCl₄
జవాబు:
a) BC, నీటితో చర్యజరిపి బోరిక్ ఆమ్లంను ఏర్పరచును.

b) CCl₄ అధృవ సమ్మేళనం మరియు ‘C’ నందు ఖాళీ d- ఆర్బిటాళ్లు లేవు. కావున CCl₄ జలవిశేషణ జరుపదు. CCl₄ లూయి ఆమ్లం కాదు.

ప్రశ్న 3.
BCl₃, SiCl₄ ఎలక్ట్రాన్ కొరత ఉన్న సమ్మేళనాలా? వివరించండి.
జవాబు:

• BCl₃ మరియు SiCl₄ లు ఎలక్ట్రాన్ కొరత సమ్మేళనాలు.
• ఇవి రెండు కూడా లూయి ఆమ్లాలుగా పనిచేస్తాయి.
• ఇవి ఎలక్ట్రాన్ జంటలను స్వీకరిస్తాయి.
• ఈ క్రింది చర్యలు ఈ సమ్మేళనాలు ఎలక్ట్రాన్ కొరత సమ్మేళనాలుగా ధృవపరుస్తాయి.
  

ప్రశ్న 4.
ఈ కింది వాటిలో కార్బన్ సంకరకరణాన్ని సూచించండి. a) CO₃^-2 b) వజ్రం c) గ్రాఫైట్ d) ఫుల్లరీన్
జవాబు:
a) CO₃^-2 లో ‘C’ పరమాణువు సంకరీకరణం sp².
b) వజ్రంలో ‘C’ పరమాణువు సంకరీకరణం sp³.
c) గ్రాఫైట్ ‘C’ పరమాణువు సంకరీకరణం sp².
d) ఫుల్లరీన్ లో ‘C’ పరమాణువు సంకరీకరణం sp².

ప్రశ్న 5.
CO ఎందుకు విషపూరితమైంది?
జవాబు:
CO అత్యంత విషపూరితమైనది ఎందువలన అనగా రక్తంలోని హెమోగ్లోబిన్ స్థిరమైన సంక్లిష్ట సమ్మేళనం ఏర్పరచును.

ఇది ఆక్సీ హెమోగ్లోబిన్ కంటే స్థిరమైనది.

ప్రశ్న 6.
రూపాంతరత (allotropy) అంటే ఏమిటి? స్ఫటిక రూపంలోని కార్బన్ భిన్న రూపాంతరాలను తెలపండి. [Mar. ’13]
జవాబు:
ఒకే మూలకం వివిధ భౌతిక రూపాలలో ఉండి ఒకేరకమైన రసాయన ధర్మాలు కలిగి ఉండుటను రూపాంతరత అంటారు.

కార్బన్ యొక్క స్ఫటిక రూపాంతరాలు వజ్రం, గ్రాఫైట్.

ప్రశ్న 7.
కింది ఆక్సైడులను తటస్థ, ఆమ్ల, క్షార, ద్విస్వభావం గల వాటిగా వర్గీకరించండి.
a) CO b) B₂O₃ c) SiO₂ d) CO₂ e) Al₂O₃ f) PbO₂ g) Tl₂O₃
జవాబు:
a) CO – తటస్థ ఆక్సైడ్
b) B₂O₃ – ఆమ్ల ఆక్సైడ్
c) SiO₂ – ఆమ్ల ఆక్సైడ్
d) Al₂O₃ – ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్
e) CO₂ – ఆమ్ల ఆక్సైడ్
f) PbO₂ – ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్
g) Tl₂O₃ – క్షార ఆక్సైడ్

ప్రశ్న 8.
మనిషి (కృత్రిమంగా) తయారుచేసిన ఏవైనా రెండు సిలికేట్ల పేర్లు రాయండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
గాజు మరియు సిమెంట్లు మనిషిచే తయారుచేయబడిన సిలికేట్లు.

ప్రశ్న 9.
గ్రూపు 14 మూలకాల బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని రాయండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 10.
గ్రాఫైట్ కందెనలాగా ఎట్లా పనిచేస్తుంది?
జవాబు:
గ్రాఫైట్కు పొరల నిర్మాణం ఉంటుంది. పీడనం కలుగచేసినపుడు ఈ పొరలు ఒక దానిపై ఒకటి జారుతాయి. అందువలన గ్రాఫైట్కు జారుడు స్వభావం ఉంటుంది. ఈ స్వభావం వలన గ్రాఫైట్ను కందెనగా వాడతారు.

ప్రశ్న 11.
గ్రాఫైట్ మంచి వాహకం వివరించండి.
జవాబు:
గ్రాఫైట్లో ప్రతి కార్బన్ sp² సంకరకరణాన్ని చెందుతుంది. ఒక్కొక్క కార్బన్ పరమాణువు మూడు కోవలెంట్ బంధాలను మూడు వేర్వేరు కార్బన్లతో, సంకర ఆర్బిటాల్లను ఉపయోగించుకొని నిర్మిస్తుంది. నాలుగో ఆర్బిటాల్ సంకర కణం చెందని ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ ఉన్న శుద్ధ P – ఆర్బిటాల్ ఈ ఎలక్ట్రాన్ π – బంధ నిర్మాణంలో పాల్గొంటుంది. ఆ విధంగా గ్రాఫైట్లో π- ఎలక్ట్రాన్లు సమీకరణం చెంది ఉంటాయి. ఈ π – ఎలక్ట్రాన్లుండటం వల్ల గ్రాఫైట్ మంచి విద్యుద్వాహకం.

ప్రశ్న 12.
సిలికా నిర్మాణాన్ని వివరించండి.
జవాబు:

• సిలికా త్రిజామితీయ నిర్మాణం కలిగి ఉంటుంది బృహదణువు.
• Si, O పరమాణువులు ఒకదాని తరువాత ఒకటి 8 పరమాణువులున్న వలయాలుగా ఏర్పడతాయి.
• Si చుట్టూ ఆక్టిన్ పరమాణువులు చతుర్ముఖీయంగా ఏర్పడతాయి.
• SiO₂ లో Si పరమాణువు sp³ సంకరీకరణం చెందును.

ప్రశ్న 13.
“సంశ్లేషణ వాయువు” (synthesis gas) అంటే ఏమిటి?
జవాబు:

• వాటర్ గ్యాస్ ను సంశ్లేషణ వాయువు అంటారు.
• CO మరియు H₂ మిశ్రమాన్ని వాటర్ గ్యాస్ అంటారు.
• నీటి ఆవిరిని వేడి కోక్ ద్వారా పంపి వాటర్ గ్యాస్ను తయారు చేస్తారు.
• ఇది మిథనోల్ మరియు అనేక హైడ్రో కార్బన్లను సంశ్లేషణ చేయుటకు ఉపయోగపడును. అందువలన దీనిని సంశ్లేషణ వాయువు అంటారు.

ప్రశ్న 14.
“ప్రొడ్యూసర్ వాయువు” (producer gas) అంటే ఏమిటి?
జవాబు:

• CO మరియు N₂ ల మిశ్రమాన్ని ప్రొడ్యూసర్ వాయువు అంటారు.
• దీనిని వేడి కోక్పై నీటి ఆవిరిని పంపి తయారుచేస్తారు.

ప్రశ్న 15.
వజ్రానికి అధిక ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత ఉంటుంది – వివరించండి.
జవాబు:

• వజ్రంనందు కార్బన్ sp³ సంకరీకరణం చెందును మరియు ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు చుట్టూ నాలుగు కార్బన్ పరమాణువులు చతుర్ముఖీయంగా అమరి ఉంటాయి.
• C – C బంధశక్తి చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఇది త్రిజామితీయ నిర్మాణం కలిగి ఉంటుంది.
• ఈ కారణాల వలన వజ్రంనకు అధిక ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత కలిగి ఉండును. వజ్రం ద్రవీభవన స్థానం 4200

ప్రశ్న 16.
కిరణజన్య సంయోగక్రియలో CO₂ పాత్ర ఏమిటి? [Mar. ’14]
జవాబు:
పచ్చటి మొక్కలు వాతావరణంలోని CO₂ ను కార్బోహైడ్రేట్లుగా మార్చుటను కిరణజన్య సంయోగక్రియ అంటారు.

కిరణజన్య సంయోగక్రియలో CO₂, గ్లూకోజ్ వంటి కార్బోహైడ్రేట్లుగా మారును.

ప్రశ్న 17.
హరితగృహ ప్రభావాన్ని ఏ విధంగా CO₂ పెంచుతుంది?
జవాబు:

• పచ్చని మొక్కలు CO₂ వాయువును శోషించుకొని O₂ వాయువును విడుదల చేయును,
• అడవులను నరికివేయుట వలన, సున్నపురాయి వియోగం వలన మరియు ఇంధనాలు మండించుట వలన CO₂ గాఢత పెరుగును.
• CO₂ గాఢత పెరుగుట వలన O₂ – CO₂ సమతుల్యత వాతావరణంలో దెబ్బతింటుంది. దీనివలన హరిత గృహప్రభావం పెరుగును.

ప్రశ్న 18.
సిలికోన్లు అంటే ఏమిటి?
జవాబు:

• R₂ SiO – యూనిట్లు కలిగి ఉన్న కర్బన సిలికాన్ పాలీమర్లను సిలికోన్లు అంటారు.
• ఇవి Si – O – Si బంధం కలిగిన సంశ్లేషణ పదార్థాలు.
• ఇవి క్లోరోసిలేన్లను జలవిశ్లేషణ చేయుటవలన ఏర్పడును.

ప్రశ్న 19.
సిలికోన్ల ఉపయోగాలు రాయండి.
జవాబు:
సిలికోన్ల ఉపయోగాలు :

• వీటిని సీల్ వేసే పదార్థాలుగా ఉపయోగపడతాయి.
• వీటిని గ్రీజులుగా, విద్యుత్బంధకాలుగా ఉపయోగపడతాయి.
• వీటిని బట్టలపై జలనిరోధకంగా ఉపయోగిస్తారు.
• వీటిని శస్త్రచికిత్సల సంబంధమైన, సౌందర్య సాధన ద్రవ్యాల తయారీలో వాడతారు.

ప్రశ్న 20.
తగరం (టిన్) మీద నీటి ప్రభావం ఏమిటి?
జవాబు:
తగరం లోహం నీటి ఆవిరితో చర్య జరిపి టిన్ డైఆక్సైడ్ మరియు డైహైడ్రోజన్ వాయువును ఏర్పరచును.

ఈ చర్యలో నీటి ఆవిరి వియోగం చెందును.

ప్రశ్న 21.
SiCl₄ గురించి రాయండి.
జవాబు:

• SiCl₄ ను టెట్రాక్లోరోసిలికో మీథేన్ అంటారు.
• ‘Si’ లో 3d – ఆర్బిటాల్ ఉండుట వలన SiCl₄ లూయీ ఆమ్లంగా పనిచేయును.
• SiCI₄ జలవిశ్లేషణం చేసినపుడు నీటి అణువులు Si – పరమాణువులతో సమన్వయ సంయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరుచును.

ఉపయోగాలు :

• SiCl₄ మరియు NH₃ ల మిశ్రమంను స్మోక్రాన్ల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
• ట్రాన్సిస్టర్ల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
• SiCl₄ నుండి తయారుచేయబడిన SiO₂ పెయింట్లు, రెసిన్ల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 22.
CO₂ వాయువు కానీ SiO₂ ఘనపదార్థం – వివరించండి.
జవాబు:

• SiO₂ బృహదణువు. SiO₂ లో ‘Si’ పరమాణువు sp³ సంకరీకరణం చెందును.
• ఇది త్రిజామితీయ నిర్మాణం కలిగి ఉండును. దీనిలో ‘Si’ పరమాణువు చుట్టూ నాలుగు ఆక్సిజన్ పరమాణువులు చతుర్ముఖీయంగా అమరి ఉండును.
• కావున ఇది ఘనపదార్థం.
• CO₂ రేఖీయ ఆకృతి కలిగియుండును.
• CO₂ లో ‘C’, sp² సంకరీకరణం చెందును. CO₂ అణువులో బలహీన వాండర్ వాల్బలాలు ఉంటాయి. కావున CO₂ వాయువుగా ఉండును.

ప్రశ్న 23.
ZSM – 5 ఉపయోగం రాయండి.
జవాబు:

• ZSM – 5 అనేది ఒక జియోలైట్.
• దీనిని ఆల్కహాల్ను నేరుగా గాసోలీన్ గా మార్చుటకు ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 24.
పొడిమంచు (dry ice) ఉపయోగం ఏమిటి? [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:

• ఘనరూప CO₂ ను పొడిమంచు (dry ice) అంటారు.
• దీనిని శీతలీకారిణిగా ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 25.
జలవాయువు (water gas) ఎలా తయారుచేస్తారు?
జవాబు:
వేడికోకు బాగా వేడిచేసిన నీటి ఆవిరితో పంపి జలవాయువును తయారుచేస్తారు.

ప్రశ్న 26.
ప్రొడ్యూసర్ వాయువు (producer gas) ఎలా తయారుచేస్తారు?
జవాబు:
తెల్లటి వేడికోక్పై గాలిని పంపి ప్రొడ్యూసర్ వాయువును తయారుచేస్తారు.

ప్రశ్న 27.
గ్రాఫైట్ C-C బంధదూరం, వజ్రంలో C-C బంధదూరం కంటే తక్కువ – వివరించండి.
జవాబు:

• గ్రాఫైటందు ‘C’ పరమాణువు sp² సంకరీకరణం చెందును. బంధదైర్ఘ్యం 1.42 Å ఉండును.
• గ్రాఫైట్ ద్విజామితీయ నిర్మాణం కలిగియుండును. షట్కోణాకార పొరల వంటి జాలక నిర్మాణం కలిగియుండును.
• వజ్రం నందు ‘C’ పరమాణువు sp³ – సంకరీకరణం చెందును. బంధదైర్ఘ్యం 1.54 Å ఉండును.
• వజ్రం త్రిజామితీయ నిర్మాణం కలిగియుండే టెట్రాహెడ్రల్ బృహదణువు.

ప్రశ్న 28.
వజ్రాన్ని అమూల్యమైన రాయిగా వాడతారు. – వివరించండి.
జవాబు:
వజ్రాన్ని అమూల్యమైన రాయిగా వాడతారు.

• వజ్రాలు స్వచ్ఛమైన రంగులేని శుద్ధకార్బన్ రూపాలు.
• సహజ సిద్ధంగా లభ్యమయ్యే దృఢమైన పదార్థాలు.
• వజ్రం యొక్క భారాన్ని కారట్లలో తెలుపుతారు.
  1 కారట్ = 200 మి.గ్రా.

ప్రశ్న 29.
కార్బన్ సంయోజకత నాలుగు కంటే ఎక్కువ ఎప్పుడు చూపించదు కానీ ఆ కుటుంబంలో మిగతా మూలకాలు సంయోజకత ఆరు వరకు చూపిస్తాయి – వివరించండి.
జవాబు:

• ‘C’ నందు d – ఆర్బిటాళ్లు లేకపోవుట వలన నాలుగు కంటే ఎక్కువ సంయోజకత చూపదు.
• కార్బన్ కుటుంబంలోని మిగతా మూలకాలలో d – ఆర్బిటాళ్లు గలవు. అందువలన అవి ఆరు సంయోజకత చూపుతాయి.

ప్రశ్న 30.
ప్రొడ్యూసర్ వాయువు, జలవాయువు కంటే తక్కువ సామర్థ్యం గల ఇంధనం – వివరంచండి.
జవాబు:

• ప్రొడ్యూసర్ వాయువు కెలోరిఫిక్ విలువ 5439.2 KI/m³
• జలవాయువు కెలోరిఫిక్ విలువ 13000 KJ/m³
• జలవాయువుకు అధిక కెలోరిఫిక్ విలువ కలిగి ఉండుటవలన ప్రొడ్యూసర్ వాయువు కంటే ఎక్కువ సామర్థ్యం కలిగి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 31.
SiF₆^-2 తెలుసు, కాని SiCl₆^-2 తెలియదు – వివరించండి.
జవాబు:

• Si⁴⁺ అయాన్ సైజు పరిమితి వల్ల దాని చుట్టూ ఆరు పెద్ద క్లోరైడ్ అయానులకు సరిపడినంత చోటు లేకపోవడం.
• క్లోరైడ్ అయాన్ ఒంటరి జంట, Si⁴⁺ల మధ్య అన్యోన్య చర్య అంత బలమైంది కాదు.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
నిర్మాణాల ఆధారంగా వజ్రం, గ్రాఫైట్ల ధర్మాలలో తేడాలను వివరించండి.
జవాబు:

వజ్రం	గ్రాఫైట్
→ ‘C’ సంకరీకరణం – sp³.	→ ‘C’ సంకరీకరణం – sp².
→ ప్రతి ‘C’ చుట్టూ నాలుగు కార్బన్లతో అమరి ఉండును (టెట్రాహెడ్రల్)	→ ప్రతి కార్బన్ చుట్టూ మూడు కార్బన్లు షట్కోణ వలయాలుగా ఏర్పడతాయి.
→ ఇది త్రిజామితీయ నిర్మాణం కలిగియుండును.	→ ఇది ద్విజామితీయ నిర్మాణం కలిగియుండును.
→ C C బంద దైర్ఘ్యం 1.54 Å.	→ C – C బంద దైర్ఘ్యం 1.42 Å.
→ బంధకోణం 109°.28′.	→ బంధకోణం 120°.
→ సాంద్రత – 3.5 గ్రా/cc.	→ సాంద్రత – 2.2 గ్రా/CC.
→ ‘C’ పరమాణువులు బలమైన సంయోజనీయబంధాలు ఏర్పరుస్తాయి.	→ రెండు ఆసన్న పొరల మధ్య దూరం 3.35 Å. మరియు బలహీన వాండర్వాల్ బలాలు కలిగియుంటాయి.

ప్రశ్న 2.
కింది వాటిని వివరించండి. (a)PbCl₂, Cl₂ తో చర్య జరిగి PbCl₄ ఇస్తుంది. (b) PbCl₄ ఉష్ణ అస్థిర పదార్థం. (c) లెడ్ PbI₄ ను ఏర్పరచదు.
జవాబు:
a) PbCl₂ + Cl₂ → PbCl₄
కానీ PbCl₄ అస్థిరమైనది. లెడ్ +2 స్థిరమైన ఆక్సీకరణ స్థితిని ప్రదర్శిస్తుంది. కానీ +4 ఆక్సీకరణస్థితి అస్థిరమైనది.

b) PbCl₄ ఉష్ణ అస్థిరమైన పదార్థం :
PbCl₄ లో లెడ్ +4 ఆక్సీకరణ స్థితి ప్రదర్శిస్తుంది. కానీ జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట స్వభావం వలన లెడ్ స్థిరమైన + 2 ఆక్సీకరణస్థితి ప్రదర్శిస్తుంది.

c) లెడ్ PbI₄ ను ఏర్పరచదు:

• 6s ఎలక్ట్రాన్ జంటను వేరు చేయుటకు అవసరమైన శక్తిని ఏర్పడిన Pb – I బంధం ద్వారా ఏర్పడదు.
• లెడ్ +2 స్థిరమైన ఆక్సీకరణ స్థితి మరియు +4 అస్థిరమైనది. దీనికి కారణం జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట ప్రభావం.

ప్రశ్న 3.
కింది వాటిని వివరించండి.
(a) సిలికాన్ను మిథైల్ క్లోరైడ్ కాపర్ సమక్షంలో అత్యధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేడి చేయబడింది. (b) SiO₂ ను HF తో చర్య జరపడం (c) గ్రాఫైట్ కందెనగా పనిచేస్తుంది.
(d) వజ్రం అపఘర్షకంగా ఉంటుంది. [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
a) కాపర్ ఉత్ప్రేరక సమక్షంలో మిథైల్ క్లోరైడ్ సిలికాన్తో అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య జరిపి మిథైల్ సమూహం ప్రతిక్షేపింపబడిన క్లోరోసిలేన్లను ఏర్పరచును. వాటి ఫార్ములాలు MeSiCl₃, Me₂SiCl₂, Me₃SiCl మరియు Me₄Si.

డై మిథైల్ డై క్లోరోసిలేన్లను జలవిశ్లేషణ సంఘనన పొలిమెరీకరణం చేయగా సరళశృంఖల పాలిమర్లు (సిలికోన్లు) ఏర్పడును.

b) SiO₂ ను HF తో చర్య జరుపగా SiF₄ ఏర్పడుతుంది. దీనిని జలవిశ్లేషణ చేయగా H₄SiO₄ మరియు H₂SiF₆ లు ఏర్పడును.
SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O
SiF₄ + 4H₂O → H₄SiO₄ + 2H₂SiF₆

c) గ్రాఫైట్కు పొరల నిర్మాణం ఉంటుంది. పీడనం కలుగచేసినపుడు ఈ పొరలు ఒక దానిపై ఒకటి జారుతాయి. అందువలన గ్రాఫైట్కు జారుడు స్వభావం ఉంటుంది. ఈ స్వభావం వలన గ్రాఫైట్ను కందెనగా వాడతారు.

d) వజ్రంలోని సంయోజనీయ బంధాలు చాలా దృఢమైనవి వీటిని విఘటనం చెందింపలేము. కావున వజ్రం అపఘర్షకంగా ఉంటుంది. ఇది భారీ పనిముట్లు, అద్దకాలు వంటివాటిని తయారుచేయుటకు వాడతారు.

ప్రశ్న 4.
మీరేమి అర్థం చేసుకొన్నారు: (a) రూపాంతరత (b) జడజంట ప్రభావం (c) శృంఖలత్వం (catination).
జవాబు:
(a) రూపాంతరత :
ఒకే మూలకం వివిధ భౌతిక రూపాలలో ఉండి ఒకేరకమైన రసాయన ధర్మాలు కలిగి ఉండుటను రూపాంతరం అంటారు.
కార్బన్ యొక్క స్పటిక రూపాంతరాలు వజ్రం, గ్రాఫైట్.

(b) జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట ప్రభావం :
ns ఎలక్ట్రాన్ జంట బంధంలో పాల్గొనుటకు విముఖత చూపుటను జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట ప్రభావం అంటారు.
ఉదా : లెడ్ +2 స్థిరమైన ఆక్సీకరణ స్థితిని ప్రదర్శించును. దీనికి కారణం జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట ప్రభావం.

(c) శృంఖలత్వం :
ఒకే మూలక పరమాణువులు వాటిలో అవి సంయోగం చెంది పొడవాటి శృంఖలాలు (లేదా) వలయాలను ఏర్పరచుటను శృంఖలత్వం (catination) అంటారు.

కార్బన్కు అత్యధిక శృంఖలత్వం కలిగియుండును దీనికి కారణం అధిక బంధశక్తి (348 KJ/mole).

ప్రశ్న 5.
సిలికోన్ల తయారీలో RSiCl₃ ప్రారంభ పదార్థంగా వాడితే తయారైన క్రియజన్యాల నిర్మాణాలను రాయండి.
జవాబు:
RSiCl₃ ని సిలికోన్ల తయారీలో ప్రారంభ పదార్థంగా వాడితే సంక్లిష్ట సిలికోన్లు ఏర్పడతాయి (అడ్డుగా బంధింపబడిన సిలికోన్లు)
ఉదా : మిథైల్ ట్రైక్లోరోసిలేన్ (CH₃SiCl₃) జలవిశ్లేషణ జరిపి మోనోమిథైల్ సిలేన్ ట్రయోల్ ఏర్పడును. దీనిని పొలిమెరీకరణం చేయగా సంక్లిష్ట సిలికోన్లు ఏర్పడతాయి.

ప్రశ్న 6.
జియోలైట్ ల మీద సంక్షిప్తంగా రాయండి.
జవాబు:
జియోలైట్లు :
ఇది లోహపు అయాన్లు లేని త్రిమితీయ నిర్మాణాలు. వీటిలో కొన్ని Si⁺⁴ లను Al⁺⁴ తో ప్రతిక్షేపిస్తే, తరువాత అతిరిక్తంగా లోహం అయానన్ను కలిపితే అనంతమైన త్రిమితీయ జాలకం ఏర్పడుతుంది. [Si₂O₈]^2n- లో ఒకటి లేదా రెండు సిలికాన్ పరమాణువులు స్థానభ్రంశం చెందితే జియొలైట్లు వస్తాయి. జియొలైట్లు అయాన్ వినిమయకారులుగాను, అణుజల్లెడలగానూ పనిచేస్తాయి. జియొలైట్ల నిర్మాణాలు ఏర్పడేటప్పుడు వివిధ సైజుల్లో రంధ్రాలు ఏర్పడతాయి. నీటి అణువులు, అనేక రకాలైన అణువులు, NH₃, CO₂ ఇథనాల్ వంటివి, ఈ రంధ్రాలలో పట్టుబడిపోతాయి. ఆ విధంగా జియొలైట్లు అణువుల జల్లెడ మాదిరిగా పనిచేస్తాయి. కఠిన జలం నుంచి Ca⁺⁴ అయాన్లను బంధించి Na⁺ అయాన్లతో ప్రతిక్షేపిస్తాయి.

ఉపయోగాలు :

• పెట్రోరసాయన పరిశ్రమలలో జియొలైట్లు ఉత్ప్రేరకాలుగా పనిచేస్తాయి.
• జియొలైట్ ZSM – 5 ను, ఆల్కహాల్ను నేరుగా గాసోలిన్ గా మార్చుటకు ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 7.
సిలికేట్ల మీద సంక్షిప్తంగా రాయండి.
జవాబు:
సిలికేట్లు : చాలా నిర్మాణసామానులు సిలికేట్లు.

ఉదా : గ్రానైట్లు, పలకలు, ఇటుకలు, సిమెంట్ మొదలైనవి పింగాణీలు, గాజు కూడా సిలికేట్లే. Si – O బంధాలు సిలికేట్లలో చాలా బలమైనవి. సాధారణ ద్రావణులలో దేనిలోనూ అవి కరగవు. ఇతర పదార్థాలతో త్వరగా కలవవు. సిలికేట్లను ఆరు రకాలుగా విభజించవచ్చు. అవి.
1) ఆర్థోసిలికేట్లు లేదా నీసో సిలికేట్లు :
వీటిలో (SiO₂^-4) అయాన్లుంటాయి. వాటి సాధారణ ఫార్ములా M₂¹¹ (SiO₄).
ఉదా : విల్లెమైట్ Zn₂ (SiO₄).

2) పైరో సిలికేట్లు లేదా సోరో సిలికేట్లు లేదా డైసిలికేట్లు :
వీటిలో Si₂O₇^-6 యూనిట్లుంటాయి. పైరో సిలికేట్లు చాలా అరుదు.
ఉదా : థోర్ట్వటెట్ Ln₂ [Si₂O₇].

3) శృంఖల సిలికేట్లు :
వీటిలో (SiO₃)^2n- యూనిట్లుంటాయి. ఉదా : స్పాడ్యుమీన్ LiAl (SiO₃)₂ ఆంఫిబోల్ ఒక రకమైన శృంఖల సిలికేట్లు, వాటిలో సాధారణంగా రెండు శృంఖలాలు ఏర్పడతాయి.

4) వలయ సిలికేట్లు :
ఈ సిలికేట్లలో వలయ నిర్మాణాలుంటాయి. వాటి సాధారణ ఫార్ములా (SiO₃)^2n- మూడు, నాలుగు, ఆరు, ఎనిమిది టెట్రాహెడ్రల్ యూనిట్లు ఉండే వలయాలు సిలికేట్లకు తెలుసు. కాని మూడు, ఆరు టెట్రాహెడ్రల్ యూనిట్లున్న వలయాలు అతి సామాన్యం. ఉదా : బెరైల్ Be₃Al₂ [Si₆O₁₈]

5) పలక సిలికేట్లు :
ప్రతి యూనిట్ లోని మూడు మూలలను పంచుకొంటే వచ్చేది అనంతమైన ద్విమితీయ పలక. వీటి అనుఘటక ఫార్ములా (Si₂O₅)^2n- ఉంటుంది. ఈ సమ్మేళనాలు పొరల నిర్మాణాల్లో కనిపిస్తాయి. వాటిని శుభ్రం చేయవచ్చు.
ఉదా : కయొలిన్ Al₂ (OH)₄ Si₂O₈.

6) అల్లిక సిలికేట్లు లేదా త్రిమితీయ సిలికేట్లు :
SiO₄ టెట్రా హెడ్రల్లో నాలుగు మూలలను పంచుకొనేటప్పుడు త్రిమితీయ జాలకం SiO₂ ఫార్ములాతో ఏర్పడుతుంది.

ప్రశ్న 8.
సిలికోన్లు అంటే ఏమిటి? అవి ఏ విధంగా పొందుతారు?
జవాబు:

• R₂ SiO – యూనిట్లు కలిగి ఉన్న కర్బన సిలికాన్ పాలీమర్లను సిలికోన్లు అంటారు.
• ఇవి Si – O – Si బంధం కలిగిన సంశ్లేషణ పదార్థాలు.
• ఇవి క్లోరోసిలేన్లను జలవిశ్లేషణ చేయుటవలన ఏర్పడును.
  a) కాపర్ ఉత్ప్రేరక సమక్షంలో మిథైల్ క్లోరైడ్ సిలికాన్తో అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య జరిపి మిథైల్ సమూహం ప్రతిక్షేపింపబడిన క్లోరోసిలేన్లను ఏర్పరచును. వాటి ఫార్ములాలు MeSiCl₃, Me₂SiCl₂, Me₃SiCl మరియు Me₄Si.
• డై మిథైల్ డై క్లోరోసిలేన్లను జలవిశ్లేషణ సంఘనన పొలిమెరీకరణం చేయగా సరళశృంఖల పాలిమర్లు (సిలికోన్లు) ఏర్పడును.

ప్రశ్న 9.
పుల్లరీన్ ల మీద సంక్షిప్తంగా రాయండి.
జవాబు:

ఫుల్లరీన్లు :

• ఫుల్లరీన్లు కార్బన్ యొక్క స్ఫటిక రూపాంతరాలు.
• వీటిని జడవాయువుల సమక్షంలో గ్రాఫైట్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రవహింపచేసి పొందవచ్చు.
• ఇవి ఊగే బంధాలులేని (dangling bonds) మెత్తని నిర్మాణం కలిగి ఉంటాయి. కావున ఇవి మాత్రమే కార్బన్ యొక్క శుద్ధమైన రూపాలు.
• C₆₀ అణువు సాకర్ బంతిని పోలిన నిర్మాణం కలిగియుండును.
• C₆₀ అణువులో ఇరవై 6 – కార్బన్ వలయాలు మరియు 12, 5 – కార్బన్ వలయాలు కలవు.
• C₆₀లో 6 – కార్బన్ వలయాలు 5 లేదా 6 – కార్బన్ వలయాలతో సంయోగం చెందగలవు. కానీ 5 – కార్బన్ వలయాలు కేవలం 6 – కార్బన్ వలయాలతోనే సంయోగం చెందగలవు.
• ఫుల్లరీన్ లో ‘c’ సంకరీరణం sp².
• ఫుల్లరీన్ లు ఆరోమేటిక్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
• C – C బంధ దైర్ఘ్యం C-C మరియు C = C కి మధ్యలో ఉండును.
• గోళాకార ఫుల్లరీన్లను బక్సీబాల్స్ అంటారు.
• C – C బంధ దైర్ఘ్యాల 1.43Å మరియు 1.38Å వరుసగా ఉంటాయి.
• దీనికి 60 శీర్షాలున్నాయి.

ప్రశ్న 10.
SiO₂ నీళ్ళలో ఎందుకు కరగదు?
జవాబు:

• SiO₂ సాధారణ స్థితిలో చర్యశీలతలేని సమ్మేళనం.
• Si – O బంధ ఎంథాల్పీ ఎక్కువగా ఉండుటవలన దీనికి చర్యాశీలత ఉండదు.
• SiO₂ అనునది త్రిజామితీయ బృహదణువు.
• కావున SiO₂ నీటిలో కరుగదు.

ప్రశ్న 11.
వజ్రం కఠినంగా ఎందుకు ఉంటుంది?
జవాబు:
డైమండ్లో ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు చుట్టూ నాలుగు కార్బన్ పరమాణువులు చతుర్ముఖీయంగా ఏక బంధాలతో బంధింపబడి ఉండటం వలన అది బృహదణు నిర్మాణం కలిగి ఉంటుంది. అంతేకాకుండా డైమండ్ త్రిజ్యామితీయంగా ఉంటుంది. దీనిలోని C− C బంధాలను విడగొట్టడం చాలా కష్టం. అందువలన డైమండ్ కఠినత్వం కలిగి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 12.
కింది వాటిని వేడిచేసినప్పుడు ఏమి జరుగుతుంది?
(a) CaCO₃ (b) CaCO₃, SiO₂ (c) CaCO₃ అధికంగా కోక్.
జవాబు:
CaCO₃ ని వేడిచేస్తే క్విక్ లైమ్ ఏర్పడుతుంది.

ప్రశ్న 13.
Na₂CO₃ ద్రావణాన్ని CO₂ వాయువులో సంతృప్తం చేస్తే అవలంబనం అవుతుంది. ఎందుకు?
జవాబు:
Na₂CO₃ జల ద్రావణంలోకి CO₂ ను పంపి సంతృప్త పరిస్తే సోడియం బైకార్బోనేట్ (NaHCO₃) ఏర్పడుతుంది.
Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ → 2NaHCO₃

సోడియం కార్బోనేట్ కన్నా సోడియం బైకార్బనేట్ నీటిలో తక్కువ కరుగుతుంది. కాబట్టి అవలంబనం (suspension) ఏర్పడుతుంది.

ప్రశ్న 14.
ఈ కింది చర్యలలో ఏమి జరుగుతుంది? (a) తడిసున్నం ద్వారా CO₂ ను పంపడం. (b) CaC₂ ను N₂తో వేడిచేయడం
జవాబు:
a) CO₂ ను సున్నపు నీటిలోకి [Ca(OH)₂] పంపితే అది పాలవలె విరిగిపోతుంది మరియు అద్రావణి కాల్షియం కార్బోనేట్ ఏర్పడుతుంది.
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O
ఎక్కువ మోతాదులో CO₂ ని పంపితే ఏర్పడిన
CaCO₃ కాల్షి బైకార్బోనేట్గా మారుతుంది.
CaCO₃ + H₂O₂ + CO₂ → Ca(HCO₃)₂

b) N₂ సమక్షంలో CaC₂ ని వేడి చేస్తే కాల్షియం సైనమైడ్ ఏర్పడుతుంది.

ప్రశ్న 15.
గ్రూపు 14లో కార్బన్ అసంగత స్వభావాన్ని గురించి రాయండి.
జవాబు:
మొదటి మూలకం అసంగత ప్రవర్తన :
IV గ్రూపులో మొట్ట మొదటి మూలకం, అంటే కార్బన్, ఆ గ్రూపులో మిగతా మూలకాలతో క్రింది అంశాలలో పోలికలను చూపించదు. దీనికి కారణము దానికి గల చిన్న పరమాణు పరిమాణము మరియు ఉపాంత్వ కక్ష్య (Penultimate shell) ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసము.
i) కార్బన్ ప్రకృతిలో చాలా విస్తృతంగా ఉంటుంది. కార్బన్ స్వేచ్ఛాస్థితుల్లో లభ్యమవుతుంది. మిగతా మూలకాలు ప్రకృతిలో స్వేచ్ఛాస్థితిలో దాదాపుగా దొరకవు.

ii) కార్బన్ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 1s² 2s² 2p⁶, దీని పరమాణువులో d – ఆర్బిటాల్లు అందుబాటులో ఉండవు. అందుకే అష్టకం విస్తృతం మిగతా మూలకాలలో d – ఎలక్ట్రాన్లుంటాయి. కాబట్టి వీలవుతుంది. మూలకపు సమన్వయ సంఖ్య 4 నుంచి 6కు పెరుగుతుంది.
ఉదా : SiF₄ + 2F^– → (SiF₆)^-2

ii) కార్బన్ అలోహం, చిన్నది కాబట్టి అధిక కోవలెంట్ స్వభావం ఉన్న సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది. అత్యధిక సంయోజకత C కి 4, ఇతర మూలకాలకు 6 ఉండటానికి వీలవుతుంది.

iv) కార్బన్ మిగిలిన గ్రూపు IV A మూలకాల నుంచి గొలుసులు ఏర్పరిచే సామర్థ్యంలో విశిష్ఠ లక్షణం చూపుతుంది. ఇది ఎందుకంటే C – C బంధ శక్తి (348 జౌమోల్^-1) మిగతా గ్రూపు మూలకాల్లో బంధశక్తితో సారూప్యంగా చూస్తే చాలా ఎక్కువ. శృంఖలం పొడవు C లో అనంతంగా ఉండవచ్చు. కాని ఇతర మూలకాల్లో అత్యంత పొడవైన శృంఖలంలో ఎనిమిది పరమాణువులు ఉంటాయి.

v) కార్బన్ ఒక్కటే తన పరమాణువుల మధ్య బహు బంధాలను ఏర్పరచగలదు. (C = C; C =C) అట్లాగే ఇతర మూలకాలతో కూడా బహు బంధాలను ఏర్పరచగలదు. (C = 0; C = S)

vi) కార్బన్ హైడ్రైడ్లను హైడ్రోకార్బన్లని అంటారు. అవి చాలా ఎక్కువ ఉష్ణ స్థిరత్వం కలవి. క్రింది MH₄ అణువుల విఘటనోష్ణోగ్రతలను ఇవ్వడమయినది.

ఆల్కేన్ల స్థిరత్వానికి, ఇతర మూలకాల హైడ్రైడ్లకు స్థిరత్వాలలో తేడా ముఖ్యంగా ఆ మూలకాల ఋణ విద్యుదాత్మకత విలువల మధ్య తేడా ఉండటమే కారణం..

vii) కార్బన్ – హాలోజన్ సమ్మేళనాలు జలవిశ్లేషణ చెందవు. కానీ మిగతా మూలకాల టెట్రా హాలైడ్లు తేలిగ్గా జలవిశ్లేషణ చెందుతాయి.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
సిలికోన్లు అంటే ఏమిటి? వాటిని ఏ విధంగా తయారు చేస్తారు? ఉదాహరణ ఇవ్వండి. [A.P. Mar, ’15]
జవాబు:

• R₂ SiO – యూనిట్లు కలిగి ఉన్న కర్బన సిలికాన్ పాలీమర్లను సిలికోన్లు అంటారు.
• ఇవి Si – O – Si బంధం కలిగిన సంశ్లేషణ పదార్థాలు.
• ఇవి క్లోరోసిలేన్లను జలవిశ్లేషణ చేయుటవలన ఏర్పడును.
  a) కాపర్ ఉత్ప్రేరక సమక్షంలో మిథైల్ క్లోరైడ్ సిలికాన్తో అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య జరిపి మిథైల్ సమూహం ప్రతిక్షేపింపబడిన క్లోరోసిలేన్లను ఏర్పరచును. వాటి ఫార్ములాలు MesiCl₃, Me₂SiCl₂, Me₃SiC మరియు Me₄Si.
• డై మిథైల్ డై క్లోరోసిలేన్లను జలవిశ్లేషణ సంఘనన పొలిమెరీకరణం చేయగా సరళశృంఖల పాలిమర్లు (సిలికోన్లు) ఏర్పడును.

సిలికోన్ల ఉపయోగాలు :

• వీటిని సీల్ వేసే పదార్థాలుగా ఉపయోగపడతాయి.
• వీటిని గ్రీజులుగా, విద్యుత్బంధకాలుగా ఉపయోగపడతాయి.
• వీటిని బట్టలపై జలనిరోధకంగా ఉపయోగిస్తారు.
• వీటిని శస్త్రచికిత్సల సంబంధమైన, సౌందర్య సాధన ద్రవ్యాల తయారీలో వాడతారు.

ప్రశ్న 2.
సిలికా నిర్మాణాన్ని వివరించండి. అది a) NaOH, b) HF తో ఏ విధంగా చర్య జరుపుతుంది?
జవాబు:

• సిలికా త్రిజామితీయ నిర్మాణం కలిగి ఉంటుంది బృహదణువు.
• Si, O పరమాణువులు ఒకదాని తరువాత ఒకటి 8 పరమాణువులున్న వలయాలుగా ఏర్పడతాయి.
• Si చుట్టూ ఆక్సిజన్ పరమాణువులు చతుర్ముఖీయంగా ఏర్పడతాయి.
• SiO₂ లో Si పరమాణువు sp³ సంకరీకరణం చెందును.

a) సిలికా NaOH తో చర్య జరిపి సోడియం సిలికేట్ను ఏర్పరచును.
SiO₂ + 2 NaOH→ Na₂SiO₃ + H₂O

b) SiO₂ ను HF తో చర్య జరుపగా SiF₄ ఏర్పడుతుంది. దీనిని జలవిశ్లేషణ చేయగా H₄SiO₄ మరియు H₂SiF₆ లు ఏర్పడును.
SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O
SiF₄ + 4H₂O → H₄SiO₄ + 2H₂SiF₆

ప్రశ్న 3.
కార్బన్ రూపాంతరాల (allotropy) పై వివరణ రాయండి.
జవాబు:
ఒక మూలకం వివిధ రూపాలలో వేరు వేరు భౌతిక ధర్మాలను కలిగి ఉండటాన్ని రూపాంతరత అంటారు. వజ్రము, గ్రాఫైట్ మరియు ఫుల్లరీన్లు కార్బన్ యొక్క స్పటిక రూపాంతరాలు.

వజ్రం (డైమండ్) నిర్మాణం :
డైమండ్లో కార్బన్ sp³ సంకరీకరణం పొందుతుంది. దానివలన ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు మీద నాలుగు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్ళు ఏర్పడతాయి. ప్రతి కార్బన్ పరమాణువులోని నాలుగు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్ళు నాలుగు ఇతర కార్బన్ పరమాణువులతో బంధాలను ఏర్పరచుకుంటుంది. ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు చతుర్ముఖీయ సౌష్ఠవాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఈ విధంగా కార్బన్ పరమాణువులు ఒకదానితో ఒకటి బంధింపబడి ఉండటం వల్ల పెద్ద అణువు ఏర్పడుతుంది. దీనిలో C – C బంధ దూరం 1.54 A° బంధకోణం 109° 28′ గా ఉంటాయి.

ఉపయోగాలు :

• ఆభరణాలలో విలువైన రాళ్ళుగా ఉపయోగిస్తారు.
• పాలరాయిని కోయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
• టంగ్స్టన్ వంటి లోహాల నుండి అతి సన్నని తీగను తీయుటకు వాడతారు.

గ్రాఫైట్ నిర్మాణము :

గ్రాఫైట్లో కార్బన్ పరమాణువు sp² సంకరీకరణం పొందుతుంది. దాని వలన ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు మీద మూడు sp² సంకర ఆర్బిటాళ్ళు ఏర్పడతాయి. ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు మూడు ఇతర కార్బన్ పరమాణువులతో షడ్భుజాకార వలయాలుగా బంధించబడి ఉంటాయి. ఇటువంటి అనేక వలయాలు కలిసి ఒకే తలంలో ఉంటాయి. ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ గల p – ఆర్బిటాల్ ఈ తలానికి లంబంగా ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు వద్ద ఉంటుంది. ఈ p – ఆర్బిటాళ్ళు ఒకదానితో ఒకటి కలిసిపోయి తలానికి పైన, క్రింద విస్తరించి ఉంటాయి. ఈ వలయాకార తలాలు ఒకదానిపై ఒకటి బలహీనమైన వాండర్వాల్ బలాలచే బంధించబడి ఉంటాయి. గ్రాఫైట్కు గల ఈ నిర్మాణాన్ని పొరల స్ఫటిక నిర్మాణం అంటారు.

ఉపయోగాలు :

• దీన్ని కందెనగా వాడతారు.
• విద్యుత్ కొలిమిలో ఎలక్ట్రోడ్లుగా ఉపయోగిస్తారు.
• పెన్సిళ్ళ తయారీలో లెడ్ వాడతారు.

ఫుల్లరీన్లు :

• ఫుల్లరీన్ లు కార్బన్ యొక్క స్ఫటిక రూపాంతరాలు.
• వీటిని జడవాయువుల సమక్షంలో గ్రాఫైట్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రవహింపచేసి పొందవచ్చు.
• ఇవి ఊగే బంధాలులేని (dangling bonds) మెత్తని నిర్మాణం కలిగి ఉంటాయి. కావున ఇవి మాత్రమే కార్బన్ యొక్క శుద్ధమైన రూపాలు.
• C₆₀ అణువు సాకర్ బంతిని పోలిన నిర్మాణం కలిగియుండును.
• C₆₀. అణువులో ఇరవై 6 – కార్బన్ వలయాలు మరియు 12, 5 – కార్బన్ వలయాలు కలవు.
• C₆₀లో 6 – కార్బన్ వలయాలు 5 లేదా 6 – కార్బన్ వలయాలతో సంయోగం చెందగలవు. కానీ 5 – కార్బన్ వలయాలు కేవలం 6 – కార్బన్ వలయాలతోనే సంయోగం చెందగలవు.
• ఫుల్లరీన్ లో ‘C’ సంకరీరణం sp².
• ఫుల్లరీన్ లు ఆరోమేటిక్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
• C – C బంధ దైర్ఘ్యం C – C మరియు C = C కి మధ్యలో ఉండును.
• గోళాకార ఫుల్లరీన్లను బక్సీబాల్స్ అంటారు.
• C – C బంధ దైర్ఘ్యాల 1.43Å మరియు 1.38Å వరుసగా ఉంటాయి.
• దీనికి 60 శీర్షాలున్నాయి.

ప్రశ్న 4.
కింది వాటిపై వివరణ రాయండి. (a) సిలికేట్లు (b) జియోలైట్లు (c) ఫుల్లరీన్లు.
జవాబు:
సిలికేట్లు :
చాలా నిర్మాణసామానులు సిలికేట్లు.

ఉదా : గ్రానైట్లు, పలకలు, ఇటుకలు, సిమెంట్ మొదలైనవి పింగాణీలు, గాజు కూడా సిలికేట్లే. Si సిలికేట్లలో చాలా బలమైనవి. సాధారణ ద్రావణులలో దేనిలోనూ అవి కరగవు. ఇతర పదార్థాలతో త్వరగా కలవవు. సిలికేట్లను ఆరు రకాలుగా విభజించవచ్చు. అవి.

1) ఆర్థోసిలికేట్లు లేదా నీసో సిలికేట్లు :
వీటిలో (SiO₄^-4) అయాన్లుంటాయి. వాటి సాధారణ ఫార్ములా M₂¹¹(SiO₂).
ఉదా : విల్లెమైట్ Zn₂(SiO₄).

2) పైరో సిలికేట్లు లేదా సోరో సిలికేట్లు లేదా డైసిలికేట్లు :
వీటిలో SiO₇^-6 యూనిట్లుంటాయి. పైరో సిలికేట్లు చాలా అరుదు. ఉదా : థోర్వైటెట్ Ln₂ (Si₂O₇).

3) శృంఖల సిలికేట్లు :
వీటిలో (SiO₃)^2n- యూనిట్లుంటాయి. ఉదా : స్పాడ్యుమీన్ LiAl (SiO₃)₂, ఆరిఫిబోల్ ఒక రకమైన శృంఖల సిలికేట్లు, వాటిలో సాధారణంగా రెండు శృంఖలాలు ఏర్పడతాయి.

4) వలయ సిలికేట్లు :
ఈ సిలికేట్ లో వలయ నిర్మాణాలుంటాయి. వాటి సాధారణ ఫార్ములా (SiO₃)^2n- మూడు, నాలుగు, ఆరు, ఎనిమిది టెట్రాహెడ్రల్ యూనిట్లు ఉండే వలయాలు సిలికేట్లకు తెలుసు. కాని మూడు, ఆరు టెట్రాహెడ్రల్ యూనిట్లున్న వలయాలు అతి సామాన్యం. ఉదా : బెరైల్ Be₃Al₂ (Si₆O₁₈)

5) పలక సిలికేట్లు :
ప్రతి (యూనిట్ లోని మూడు మూలలను పంచుకొంటే వచ్చేది అనంతమైన ద్విమితీయ పలక. వీటి అనుఘటక ఫార్ములా (Si₂O₅)^2n- ఉంటుంది. ఈ సమ్మేళనాలు పొరల నిర్మాణాల్లో కనిపిస్తాయి. వాటిని శుభ్రం చేయవచ్చు. ఉదా : కయొలిన్ Al₂ (OH)₄ Si₂O₅.

6) అల్లిక సిలికేట్లు లేదా త్రిమితీయ సిలికేట్లు :
SiO₄ టెట్రా హెడ్రల్లో నాలుగు మూలలను పంచుకొనేటప్పుడు త్రిమితీయ జాలకం SiO₂ ఫార్ములాతో ఏర్పడుతుంది.

జియోలైట్లు :
ఇది లోహపు అయాన్లు లేని త్రిమితీయ నిర్మాణాలు. వీటిలో కొన్ని Si⁺⁴ లను Al⁺³ తో ప్రతిక్షేపిస్తే, తరువాత అతిరిక్తంగా లోహం అయాన్ ను కలిపితే అనంతమైన త్రిమితీయ జాలకం ఏర్పడుతుంది. [Si₂O₈]^2n- లో ఒకటి లేదా రెండు సిలికాన్ పరమాణువులు స్థానభ్రంశం చెందితే జియొలైట్లు వస్తాయి. జియొలైట్లు అయాన్ వినిమయకారులుగాను, అణుజల్లెడలగానూ పనిచేస్తాయి. జియొలైట్ల నిర్మాణాలు ఏర్పడేటప్పుడు వివిధ సైజుల్లో రంధ్రాలు ఏర్పడతాయి. నీటి అణువులు, అనేక రకాలైన అణువులు, NH₃ CO₂ ఇథనాల్ వంటివి, ఈ రంధ్రాలలో పట్టుబడిపోతాయి. ఆ విధంగా జియొలైట్లు అణువుల జల్లెడ మాదిరిగా పనిచేస్తాయి. కఠిన జలం నుంచి Ca⁺² అయాన్లను బంధించి Na² అయాన్లతో ప్రతిక్షేపిస్తాయి.

ఉపయోగాలు :

• పెట్రోరసాయన పరిశ్రమలలో జియొలైట్లు ఉత్ప్రేరకాలుగా పనిచేస్తాయి.
• జియొలైట్ ZSM – 5 ను, ఆల్కహాల్ను నేరుగా గాసోలిన్ గా మార్చుటకు ఉపయోగిస్తారు.

పుల్లరీన్ లు :

• ఫుల్లరీన్లు కార్బన్ యొక్క స్ఫటిక రూపాంతరాలు.
• వీటిని జడవాయువుల సమక్షంలో గ్రాఫైట్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రవహింపచేసి పొందవచ్చు.
• ఇవి ఊగే బంధాలు లేని (dangling bonds) మెత్తని నిర్మాణం కలిగి ఉంటాయి. కావున ఇవి మాత్రమే కార్బన్ యొక్క శుద్ధమైన రూపాలు.
• C₆₀ అణువు సాకర్ బంతిని పోలిన నిర్మాణం కలిగియుండును.
• C₆₀ అణువులో ఇరవై 6 – కార్బన్ వలయాలు మరియు 12, 5 కార్బన్ వలయాలు కలవు.
• C₆₀లో 6 – కార్బన్ వలయాలు 5 లేదా 6 – కార్బన్ వలయాలతో సంయోగం చెందగలవు. కానీ 5 – కార్బన్ వలయాలు కేవలం 6 – కార్బన్ వలయాలతోనే సంయోగం చెందగలవు.
• ఫుల్లరీన్ లో ‘C’ సంకరీరణం sp².
• ఫుల్లరీన్ లు ఆరోమేటిక్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
• C – C బంధ దైర్ఘ్యం C-C మరియు C Cకి మధ్యలో ఉండును.
• గోళాకార ఫుల్లరీన్లను బక్సీబాల్స్ అంటారు.
• C – C బంధ దైర్ఘ్యాల 1.43A° మరియు 1.38A° వరుసగా
• దీనికి 60 శీర్షాలున్నాయి.

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
కింది ప్రశ్నలకు సమాధానాలను గ్రూపు 14 మూలకాల నుంచి ఎంచుకొనండి.
సాధన:
అధిక ఆమ్ల డై ఆక్సైడ్ ఏర్పరచేది.
సాధారణంగా +2 ఆక్సీకరణ స్థితిలో కనపడేది.
అర్ధవాహక ఉపకరణాలలో ఉపయోగపడేది.
కార్బన్, లెడ్ సిలికాన్, జెర్మేనియం.

ప్రశ్న 2.
[SiF₆]^2- లభ్యమగును కాని [SiCl₆]^2- లభ్యము కాదు. సాధ్యమైన కారణాలు తెలపండి.
సాధన:
i) Si⁴⁺ అయాన్ సైజు పరిమితి వల్ల దాని చుట్టూ ఆరు పెద్ద క్లోరైడ్ అయానులకు సరిపడినంత చోటు లేకపోవడం.
ii) క్లోరైడ్ అయాన్ ఒంటరి జంట, Si⁴⁺ల మధ్య అన్యోన్య చర్య అంత బలమైంది కాదు.

ప్రశ్న 3.
డైమండ్కి సమయోజనీయ స్వభావం ఉంటుంది. అయినప్పటికీ అధిక ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత ఉంటుంది. ఎందుకు?
సాధన:
దృఢమైన C – C బంధాల అల్లికతో ఉన్న త్రిమితీయ నిర్మాణం డైమండ్కు ఉంటుంది. దృఢమైన C – C బంధాలను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి చాలా శక్తి కావాలి. అందువల్ల దీని ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత చాలా అధికం.

ప్రశ్న 4.
సిలికోన్లు ఏవి?
సాధన:
సాధారణ సిలికోన్లలో శృంఖలాలు ఉంటాయి. ఇందులో ఆల్కైల్ లేదా ఫినైల్ సమూహాలు ప్రతి సిలికాన్ యొక్క మిగిలిన బంధపు స్థానాలను ఆక్రమిస్తాయి. వాటికి జల విరోధ స్వభావం ఉన్నది.