Aflați mai multe despre familia de elemente de carbon

O modalitate de clasificare a elementelor este prin familie. O familie este formată dintr-un element omolog cu atomi având același număr de electroni de valență și deci proprietăți chimice similare. Exemple de familii de elemente sunt familia azotului, familia oxigenului și familia carbonului.

Cheltuieli cheie: Familia de elemente de carbon

  • Familia de carbon este formată din elementele carbon (C), siliciu (Si), germaniu (Ge), staniu (Sn), plumb (Pb) și fleroviu (Fl).
  • Atomii elementelor din acest grup au patru electroni de valență.
  • Familia de carbon este cunoscută și sub denumirea de grupa de carbon, grupa 14 sau tetrel-urile.
  • Elementele din această familie au o importanță esențială pentru tehnologia cu semiconductor.

Ce este familia Carbon?

carbon familia este un grup de elemente 14 din tabelul periodic. Familia de carbon este formată din cinci elemente: carbon, siliciu, germaniu, staniu și plumb. Este probabil ca elementul 114, Fleroviu, se va comporta și în anumite privințe ca membru al familiei. Cu alte cuvinte, grupul este format din carbon și elementele aflate direct sub acesta pe tabelul periodic. Familia de carbon este situată aproape aproape în mijlocul tabelului periodic, cu nemetale la dreapta și metale la stânga.

instagram viewer

Familia de carbon se mai numește gruparea de carbon, grupa 14 sau grupa IV. La un moment dat, această familie a fost numită tetrel-uri sau tetrageni, deoarece elementele aparțineau grupului IV sau ca referință la cei patru electroni de valență ai atomilor acestor elemente. Familia este numită și cristalogeni.

Proprietățile familiei de carbon

Iată câteva date despre familia carbonului:

  • Elementele familiei de carbon conțin atomi care au 4 electroni în nivelul lor de energie externă. Doi dintre acești electroni sunt în s subshell, în timp ce 2 sunt în p subshell. Doar carbonul are s2 configurație exterioară, care reprezintă unele dintre diferențele dintre carbon și alte elemente din familie.
  • Ca tine deplasați-vă în jos tabelul periodic în familia carbonului, raza atomică și raza ionică cresc în timp ce electronegativitatea și energie de ionizare scădea. Mărimea atomului crește deplasându-se în josul grupului, deoarece se adaugă o coajă de electroni suplimentară.
  • Densitatea elementelor crește deplasându-se în josul grupului.
  • Familia de carbon este formată dintr-un nemetal (carbon), două metaloizi (siliciu și germaniu) și două metale (staniu și plumb). Cu alte cuvinte, elementele capătă metalicitate deplasându-se în josul grupului.
  • Aceste elemente se găsesc într-o mare varietate de compuși. Carbonul este singurul element din grup care poate fi găsit în natură pură.
  • Elementele familiei de carbon au variații fizice și variabile proprietăți chimice.
  • În general, elementele familiei de carbon sunt stabile și tind să fie destul de nereacționale.
  • Elementele tind să se formeze compuși covalențideși se formează și staniu și plumb compuși ionici.
  • Cu excepția plumbului, toate elementele familiei de carbon există sub diferite forme sau alotrope. Carbonul, de exemplu, are loc în alotropuri de diamant, grafit, fulleren și carbon amorf. Tinul apare ca staniu alb, staniu cenușiu și staniu rombic. Plumbul se găsește doar ca un metal dens albastru-cenușiu.
  • Elementele din grupa 14 (familia de carbon) au puncte de topire și puncte de fierbere mult mai mari decât elementele din grupul 13. Punctele de topire și fierbere din familia de carbon tind să scadă în mișcare în josul grupului, în principal deoarece forțele atomice din moleculele mai mari nu sunt la fel de puternice. Plumbul, de exemplu, are un punct de topire atât de scăzut încât este lichefiat cu ușurință de o flacără. Acest lucru îl face util ca bază pentru lipire.

Utilizări ale elementelor și compușilor din carbon

Elementele familiei de carbon sunt importante în viața de zi cu zi și în industrie. Carbonul este baza vieții organice. Grafitul său alotrop este folosit la creioane și rachete. Organisme vii, proteine, materiale plastice, alimente și materiale de construcție organice conțin carbon. Silicoanele, care sunt compuși de siliciu, sunt folosiți pentru fabricarea lubrifianților și pentru pompele de vid. Siliciul este folosit ca oxid pentru fabricarea sticlei. Germaniul și siliciul sunt semiconductori importanți. Conservele și plumbul sunt utilizate în aliaje și pentru fabricarea pigmenților.

Familia de carbon - grupa 14 - Date despre elemente

C Si GE Sn Pb
punctul de topire (° C) 3500 (diamant) 1410 937.4 231.88 327.502
punct de fierbere (° C) 4827 2355 2830 2260 1740
densitate (g / cm3) 3.51 (diamant) 2.33 5.323 7.28 11.343
energie de ionizare (kJ / mol) 1086 787 762 709 716
raza atomică (pm) 77 118 122 140 175
rază ionică (pm) 260 (C4-) -- -- 118 (Sn2+) 119 (Pb2+)
numărul obișnuit de oxidare +3, -4 +4 +2, +4 +2, +4 +2, +3
duritate (Mohs) 10 (diamant) 6.5 6.0 1.5 1.5
structură cristalină cubic (diamant) cub cub tetragonal fcc

Sursă

  • Holt, Rinehart și Winston. „Chimie modernă (Carolina de Sud)”. Harcourt Education, 2009.