炭素の同素体
・@黒鉛AダイヤモンドBフラーレン

ダイヤモンド
・最も硬い透明な結晶。研磨剤として利用。
・電気伝導性が非常に高い。

黒鉛
・電気伝導性は高い。
☆理由:残った価電子は分子内を自由に移動しているため

ダイヤモンドと黒鉛の比較
・ダイヤモンド:炭素原子が他の4個の炭素原子と共有結合を形成。正四面体型
・黒鉛:炭素原子が他の3個の炭素原子と共有結合を形成。正四面体型。平面状分子

ケイ素
・燃やすと青白い炎を出して燃える。

■炭素の性質
@黒鉛は電気良導体で展性はない。
Aダイヤモンドと黒鉛は熱伝導性がある。(ダイヤモンドもあることに注意)

■一酸化炭素(CO)と二酸化炭素(CO2)の違い
@一酸化炭素は有毒。二酸化炭素は無毒。
A一酸化炭素は燃える。二酸化炭素は燃えない。
B一酸化炭素は水に難溶。二酸化炭素は水に溶けて弱酸性。
C一酸化炭素は石灰水と反応しない。二酸化炭素は白濁。

■ケイ素(Si)の製法
・二酸化ケイ素をコークスで還元する。SiO2+2C→Si+2CO

■ケイ素の性質
@ケイ素の単体は天然に存在しない。
A構造はダイヤモンドと同じ構造。
Bケイ素は電気伝導性は金属よりかなり小さく、半導体。材料としてエレクトロニクスの分野で使用。

■炭化ケイ素(カーボランダム)
@製法:ケイ素を作る反応でコークスを増やすと生成する。SiO2+3C→SiC+2CO
A性質:かなり硬く、紙やすりやグラインダーに利用。

■半導体
・半導体は非金属(=絶縁体)と金属(=良導体)の中間の物質でケイ素の他に、ゲルマニウム、ガリウムなどがある。

■二酸化ケイ素(SiO2)の性質
@石英や水晶などに含まれ天然に存在。
Aダイヤモンドの構造に類似。
B弱酸性の酸化物
C水酸化ナトリウムと反応し、 ケイ酸ナトリウム(NaSiO2 ) が生成。

■ケイ酸ナトリウム(NaSiO2)の性質
@高分子構造
A水溶液中で加水分解して水ガラスが生成。
B塩酸と中和反応し、 ケイ酸(H2SiO3) になる。

■ケイ酸(H2SiO3)
@高分子構造
A水溶液中で沈殿する。
B加熱して乾燥させると シリカゲル が生成。

■ケイ素の反応経路
・二酸化ケイ素→水ガラス→ケイ酸→シリカゲル

■シリカゲル
・ケイ酸の結晶のこと。多孔質で吸湿性があり乾燥剤として利用。

■ケイ酸塩
・ケイ酸塩はセラミックス(陶磁器、セメント)などの原料となる。

■アルミニウム
@両性元素で酸とも塩基とも反応する。しかし、濃硝酸や濃硫酸には 不動態 を作るため、溶けない。
A非常に軽く、高強度で理想的な素材であるが、イオン化傾向が大きいので錆びやすい。そこで表面に酸化物の膜をつけることで内部を保護して錆びなくする。この処理を アルマイト処理 という。
B ジュラルミン は アルミニウム + 銅 + マグネシウム の合金。車、電車、飛行機。ロケットの素材として用いられている。
C ボーキサイト を水酸化ナトリウム水溶液で処理した後、高温で加熱すると 酸化アルミニウム(アルミナ) が生じる。

■宝石
・多くの宝石は 酸化アルミニウム を主成分としている。