Tudjon meg többet az elemek széncsaládjáról

Az elemek osztályozásának egyik módja a család. A család homológ elemből áll, atomokkal azonos számú valencia elektronval, és így hasonló kémiai tulajdonságokkal. Az elemcsaládokra példa a nitrogén-, az oxigén- és a szén-család.

Kulcsfontosságú elvihető termékek: szén-dioxid-család

  • A széncsalád szén (C), szilícium (Si), germánium (Ge), ón (Sn), ólom (Pb) és flerovium (Fl) elemekből áll.
  • Ebben a csoportban az elemek atomjainak négy vegyérték-elektronuk van.
  • A széncsalád úgy is ismert, mint a széncsoport, a 14. csoport vagy a tetrerek.
  • A család elemei kulcsfontosságúak a félvezető technológia szempontjából.

Mi a szén család?

Az szén a család a periódusos táblázat. A széncsalád öt elemből áll: szén, szilícium, germánium, ón és ólom. Valószínű, hogy a 114 elem, Flerovium, bizonyos tekintetben a család tagjaként fog viselkedni. Más szavakkal: a csoport szénből és közvetlenül a periódusos rendszer alatt található elemekből áll. A széncsalád szinte a periódusos rendszer közepén helyezkedik el, jobb oldalán nem fémek, bal oldalán fémek.

instagram viewer

A széncsaládot széncsoportnak, 14. csoportnak vagy IV csoportnak is nevezzük. Egyszerre ezt a családot tetreleknek vagy tetragéneknek nevezték, mivel az elemek a IV csoporthoz tartoztak, vagy hivatkozva ezen elemek atomjainak négy vegyérték-elektronjára. A családot kristálygéneknek is nevezik.

Széncsalád-tulajdonságok

Íme néhány tény a széncsaládról:

  • A széncsalád olyan atomokat tartalmaz, amelyek külső energiaszintjében 4 elektron van. Ezen elektronok közül kettő a s subhell, míg 2 a p alburok. Csak a szénnek van s2 külső konfiguráció, amely a szén és a család többi elemének némely különbségét tükrözi.
  • Mint te mozgassa le a periódusos táblát a széncsaládban az atomi sugár és az ion sugara növekszik, miközben az elektronegativitás és ionizációs energia csökken. Az atomméret növekszik a csoport lefelé mozogásakor, mivel további elektronhéjat adnak hozzá.
  • Az elem sűrűsége növekszik a csoport lefelé történő mozgatásával.
  • A széncsalád egy nemfémet (szén), kettőt tartalmaz félfémet (szilícium és germánium) és kettő fémek (ón és ólom). Más szavakkal, az elemek fémessé válnak, mozogva a csoporton.
  • Ezek az elemek számos vegyületben megtalálhatók. A szén az egyetlen elem a csoportban, amely a természetben tiszta.
  • A széncsalád-elemek fizikailag és nagymértékben változnak kémiai tulajdonságok.
  • Összességében a széncsalád-elemek stabilak és általában nem reagálnak.
  • Az elemek általában kialakulnak kovalens vegyületek, bár ón és ólom is képeznek ionos vegyületek.
  • Az ólom kivételével az összes széncsalád-elem különféle formában vagy allotrópként létezik. A szén például gyémánt, grafit, fullerén és amorf szén allotropokban fordul elő. Az ón fehér ón, szürke ón és rombos ón formájában fordul elő. Az ólom csak sűrű, kék-szürke fémként található meg.
  • A 14. csoport (széncsalád) elemek sokkal magasabb olvadásponttal és forrásponttal rendelkeznek, mint a 13. csoport elemei. Az olvadás és a forráspont a széncsaládban csökken a csoport lefelé történő mozgatásával, főleg azért, mert a nagyobb molekulák atomi erői nem olyan erősek. Például az ólom olvadáspontja olyan alacsony, hogy lánggal könnyen cseppfolyósítja. Ez a forrasztás alapjául szolgál.

A széntartalmú elemek és vegyületek felhasználása

A szén család elemei fontosak a mindennapi életben és az iparban. A szén az organikus élet alapja. Allotrope grafitját használják ceruzákban és rakétákban. Az élő szervezetek, a fehérjék, a műanyagok, az élelmiszerek és az organikus építőanyagok mindegyike széntartalmú. A szilikonokat, amelyek szilíciumvegyületek, kenőanyagok előállításához és vákuumszivattyúkhoz használják. Szilíciumot használnak oxidként üveggyártáshoz. A germánium és a szilícium fontos félvezetők. Ónát és ólmát használják ötvözetekben és pigmentek előállításához.

Széncsalád - 14. csoport - tények

C Si Ge Sn Pb
olvadáspont (° C) 3500 (gyémánt) 1410 937.4 231.88 327.502
forráspont (° C) 4827 2355 2830 2260 1740
sűrűség (g / cm3)3) 3,51 (gyémánt) 2.33 5.323 7.28 11.343
ionizációs energia (kJ / mol) 1086 787 762 709 716
atomsugár (pm) 77 118 122 140 175
ionsugár (pm) 260 (C4-) -- -- 118 (Sn2+) 119 (Pb2+)
szokásos oxidációs szám +3, -4 +4 +2, +4 +2, +4 +2, +3
keménység (Mohs) 10 (gyémánt) 6.5 6.0 1.5 1.5
kristályszerkezet köbös (gyémánt) kocka alakú kocka alakú négyszögű FCC

Forrás

  • Holt, Rinehart és Winston. "Modern kémia (Dél-Karolina)." Harcourt oktatás, 2009.