Један од начина за класификацију елемената је породица. Породицу чине хомологни елементи са атомима који имају исти број валентних електрона и према томе слична хемијска својства. Примери породица елемената су породица азота, породица кисеоника и породица угљеника.
Кључни одводи: карбонска породица елемената
- Породица угљеника састоји се од елемената угљеника (Ц), силицијума (Си), германијума (Ге), коситра (Сн), олова (Пб) и флеровијума (Фл).
- Атоми елемената у овој групи имају четири валентна електрона.
- Породица угљеника је такође позната као група угљеника, група 14 или тетрела.
- Елементи у овој породици су од кључног значаја за технологију полуводича.
Шта је породица угљеника?
Тхе угљеник породица је група елемената од 14 Периодни систем. Породица угљеника састоји се од пет елемената: угљеник, силицијум, германијум, коситар и олово. То је вероватно да ће елемент 114, флеровиум, такође ће се понашати као члан породице у неку руку. Другим речима, група се састоји од угљеника и елемената непосредно испод њега на периодичној табели. Породица угљеника налази се готово у средини периодичне табеле, са неметалима с десне стране и металима са леве стране.
Породица угљеника се такође назива угљенична група, група 14 или група ИВ. Својевремено се ова породица звала тетрели или тетрагени, јер су елементи припадали групи ИВ или као референца на четири валентна електрона атома ових елемената. Породица се назива и кристалогенима.
Својства породице угљеника
Ево неколико чињеница о породици угљеника:
- Елементи породице угљеника садрже атоме који у свом спољном енергетском нивоу имају 4 електрона. Два од тих електрона су у с док је 2 у п субсхелл. Само угљеник има с2 спољна конфигурација, која објашњава неке разлике између угљеника и других елемената у породици.
- Као ти померите низ периодичну табелу у породици угљеника, атомски радијус и јонски радијус се повећавају, док електронегативност и енергија јонизације смањење. Величина атома повећава помицање низ групу јер се додаје додатна електронска љуска.
- Густина елемената повећава се кретањем низ групу.
- Породица угљеника састоји се од једног неметала (угљеника), два металлоиди (силицијум и германијум) и две метали (калај и олово). Другим речима, елементи добијају металност крећући се низ групу.
- Ови елементи се налазе у великом броју једињења. Угљен је једини елемент у групи који се у природи може наћи чист.
- Елементи породице угљеника имају широко променљиве физичке и физичке карактеристике хемијска својства.
- Све у свему, елементи породице угљеника су стабилни и имају тенденцију да буду прилично нереактивни.
- Елементи имају тенденцију да се формирају ковалентна једињења, мада се формирају и калај и олово јонска једињења.
- Осим олова, сви елементи породице угљеника постоје као различити облици или алотропи. Угљен, на пример, постоји у дијамантима, графитима, фулереном и аморфним алотропима угљеника. Лименка се појављује као бела кала, сива и коситрена лименка. Олово се налази само као густи плаво-сиви метал.
- Елементи групе 14 (породица угљеника) имају много веће тачке и тачке кључања од елемената групе 13. Тачке топљења и врелишта у породици угљеника смањују се кретањем низ групу, углавном зато што атомске силе унутар већих молекула нису тако јаке. На пример, олово има тако ниску талиште да га лако укапљује пламен. То га чини корисним као подлога за лемљење.
Употреба елемената и једињења породице породице угљеника
Елементи породице угљеника важни су у свакодневном животу и индустрији. Угљен је основа органског живота. Његов алотропски графит користи се у оловкама и ракетама. Живи организми, протеини, пластика, храна и органски грађевински материјали садрже угљен. Силикони, који су једињења силицијума, користе се за производњу мазива и за вакуумске пумпе. Силицијум се користи као његов оксид за прављење стакла. Германијум и силицијум су важни полуводичи. Калај и олово се користе у легурама и за производњу пигмената.
Породица угљеника - Група 14 - Чињенице елемената
Ц | Си | Ге | Сн | Пб | |
тачка топљења (° Ц) | 3500 (дијамант) | 1410 | 937.4 | 231.88 | 327.502 |
тачка кључања (° Ц) | 4827 | 2355 | 2830 | 2260 | 1740 |
густина (г / цм)3) | 3,51 (дијамант) | 2.33 | 5.323 | 7.28 | 11.343 |
енергија јонизације (кЈ / мол) | 1086 | 787 | 762 | 709 | 716 |
атомски радијус (пм) | 77 | 118 | 122 | 140 | 175 |
јонски радијус (пм) | 260 (Ц4-) | -- | -- | 118 (Сн2+) | 119 (Пб2+) |
уобичајени оксидациони број | +3, -4 | +4 | +2, +4 | +2, +4 | +2, +3 |
тврдоћа (Мохс) | 10 (дијамант) | 6.5 | 6.0 | 1.5 | 1.5 |
кристална структура | кубни (дијамант) | кубични | кубични | тетрагонални | фцц |
Извор
- Холт, Ринехарт и Винстон. "Савремена хемија (Јужна Каролина)." Харцоурт Едуцатион, 2009.