Elementy karbonidów, cechy i zastosowania

Pęknięcie Są to wszystkie te elementy, które stanowią rodzinę węglową SA, grupa 14 (VAT) z okresu. Grupa składa się z elementu niemetalnego, węgla; dwa elementy metaloidowe, krzem i german; i trzy metalowe elementy: cyna, ołów i flevorium.

Elementy te mają cztery elektrony w swojej najbardziej zewnętrznej warstwie elektronicznej, z konfiguracją NS²NP². Zwykle używają stanu utleniania +4; Z wyjątkiem ołowiu, który ze względu na efekt pary obojętnych elektronów, stosuje stan utleniania +2.

Węgiel, reprezentatywny pierwiastek grupy węgoniowej. Źródło: Pxhere.

Elementy należące do tej rodziny są chemicznie stabilne, niewielkie reaktywne. Ale są w stanie tworzyć hydrory i halogenomory. Ponadto elementy mają tendencję do tworzenia wiązań kowalencyjnych; Chociaż cyna i ołów (oba metale) mają tendencję do tworzenia wiązań metalowych.

Wartości punktów energii topnienia, wrzenia i jonizacji mają tendencję do zmniejszania się wraz ze wzrostem liczby atomowych elementów grupowych. Podobnie efektywne łączenia zmniejszają się, prowadzenie węgla i jego wielokrotne wiązania C-C.

[TOC]

Elementy i cechy

Węgiel

Element niemetaliczny z liczbą atomową 6 i masą atomową 12 011 g/mol. Węgiel jest tak ważnym elementem, że chemia węgla nazywa się chemią organiczną, ponieważ wszystkie jego związki są tworzone przez ten pierwiastek.

Węgiel jest obecny w węglowodanach, lipidach, białkach i kwasach nukleinowych; to znaczy we wszystkich cząsteczkach i makrocząsteczkach odpowiedzialnych za życie. Jest to jednak siedemnasty element pod względem obfitości w korze Ziemi.

Węgiel jest jedynym elementem rodziny znalezionej w krze Ziemi wyłącznie. Ponadto jest łączony z innymi pierwiastkami w celu tworzenia oleju i węglanów w skałach, takich jak kalcyt (CACO₃), Magnesita (MGCO₃) i La Dolomita (MGCO₃·Złodziej₃).

Carbon ma 5 form alotropowych: grafit, który jest prezentowany jako ułożone liście. Diament to kryształ struktury sześciennej, czworościenna postać z atomami węgli znajdującymi się na wierzchołkach.

Może ci służyć: komórki elektrochemiczne

Amorficzny węgiel jest czarnym kurzem w kształcie czarnego. W Fulleranu pierścienie węglowe tworzą układ molekularny podobny do piłek nożnych. A w grafenie znajdujemy warstwę atomów węgla ułożonych w postaci plastra miodu.

Krzem

Jest to liczba atomowa 14 i masa atomowa 28,09 g/mol. Występuje w skórce Ziemi jako krzemionka (Sio₂), piasek i kwarc, a także w kilku minerałach i glinie krzemian.

Krzem jest drugim najliczniejszym elementem skorupy ziemskiej. Przedstawia dwie formy alotropowe: brązowy amorficzny i szary krystaliczny kształt, metaliczna jasność i sześcienne kryształy diamentów.

German

Jest to liczba atomowa 32 i masa atomowa 72,61 g/mol. Germańskie jest mało znane na co dzień. Jest to tylko ślad w niektórych minerałach srebra i cynku, a także w niektórych rodzajach węgla i w germonie.

Jest szarawo biała i tworzy sześcienną i diamentową strukturę krystaliczną.

Cyna

Jest to liczba atomowa 50 i masa atomowa 118,71 g/mol. Tin to miękki i formalny metal, niski temperatura topnienia. Ma dwie postacie alotropowe: postać β, o tetragonalnej strukturze krystalicznej w temperaturze pokojowej; i α, szary kształt, który jest w temperaturach poniżej 13 ° C.

Puszka jest ekstrahowana z minerału kasiteritowego (Sno₂).

Ołów

Jest to liczba atomowa 82 i masa atomowa 207,2 g/mol. Ma krystaliczną strukturę skoncentrowaną na twarzach, niebieskawych i wielkiej toksyczności dla człowieka. Ołów jest częścią Galena Mineral (PBS).

Flevorio

Jest to liczba atomowa 114 i masa atomowa 287 g/mol. Flevorio to sztuczny, radioaktywny i bardzo krótki element życia. Jego właściwości są podobne do właściwości gazów szlachetnych, chociaż możliwe jest, że jest to metal po przejściowych metalach.

Może ci służyć: alkohol izoamylowy: struktura, właściwości, zastosowania i ryzyko

Charakterystyka

Temperatura topnienia

Carbon: 3.500 ° C (Diamond).

Krzem: 1.410 ° C.

Geranium: 937,4 ºC.

Cyna: 231,88 ºC.

Ołów: 327,50 ºC.

Punkt wrzenia

Carbon: 4.827 ° C (Diamond).

Krzem: 2.355 ° C.

Germanio: 2.830 ° C.

Cyna: 2.260 ° C.

Ołów: 1.740 ° C.

Gęstość

Węgiel: 3,51 g/cm³ (Diament).

Krzem: 2,33 g/cm³.

Germanio: 5 327 g/cm³.

Tina: 7,28 g/cm³.

Ołów: 11 343 g/cm³.

Energia jonizacji

Carbon: 1.086 kJ/mol.

Krzem: 787 kJ/mol.

Germanio: 762 kJ/mol.

TIN: 709 kJ/mol.

Ołów: 716 kJ/mol.

Radio atomowe

Carbon: 77 PM.

Silikon: 118 PM.

Germanio: 122 po południu.

Cyna: 140 PM.

Ołów: 175 PM.

Wartości temperatury topnienia i wrzenia elementów grupy 14 mają tendencję do zmniejszania się wraz ze wzrostem liczby i radiu atomowego.

Odzwierciedla to niższą siłę przyciągania między atomami wraz ze wzrostem wielkości. Ten sam trend jest obserwowany w punktach jonizacji elementów grupy; Im wyższa odległość elektronu do jądra, tym niższa energia niezbędna do separacji.

Przeciwnie, wraz ze wzrostem liczby atomowej istnieje tendencja do zwiększania gęstości elementu. Może to wynikać z większej liczby protonów i neutronów, największych komponentów masowych.

Aplikacje

Węgiel

Grafit jest używany włóknisto w opracowaniu tworzyw sztucznych. Ponadto jest stosowany w opracowaniu ołówków. Diament to cenny klejnot. Jego wielka twardość jest stosowana w wierceniach przemysłu naftowego i na końcu ołówków do cięcia szkła.

Węglenie wapnia jest stosowane jako pośrednik w wytwarzaniu rozpuszczalnika dwusiarczkowego węgla i tetrachlorku węgla. Węgiel stosuje się w syntezie napełniania stali i pneumatycznej.

Krzem

Krzem jest stosowany jako półprzewodnik, a także w kilku funkcjach branży elektronicznej. Ma czynnik aplikacji i wodoodporności. Krzemionka (sio₂) Jest stosowany do opracowania ceramiki i szkła, oprócz tego, że jest składnikiem betonu i cegły.

Może ci służyć: pojemność: jednostki, wzory, obliczenia, przykłady

Krzem jest stosowany w pompach próżniowych. Jest to niezbędne w odżywianiu kurczaków i szczurów; Chociaż jego istotność dla człowieka jest nieznana. Jest to również środek redukujący, który służy do uwolnienia magnezu jego tlenku.

German

Był używany jako półprzewodnik do 1950 r., Kiedy został przesunięty przez krzem; Chociaż nadal spełnia kilka funkcji w dziedzinie elektroniki. Germanio jest używane w detektorach promieniowania. Tlenek germanio jest stosowany we włóknach optycznych i soczewkach o dużych kątach.

Cyna

Służy do pokrycia obiektów żelaza, aby chronić je przed utlenianiem. Puszka jest używana w spawaniu i produkcji puszki do pakowania żywności. Chlorki cyny są stosowane w zmniejszaniu minerałów żelaza.

Związki cyny mają wiele zastosowań. Na przykład fluor cynowy jest stosowany w pastach dentystycznych; Tlenek cyny w ceramice; I kobaltanat jak Blue Pigment Cerúleo. Ponadto kształty cyny, takie jak brąz i skórka.

Ołów

Jest stosowany w produkcji akumulatorów samochodowych; w ochronie przed promieniowaniem jonizującym; I w spawaniu.

Bibliografia

1. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (Czwarta edycja). MC Graw Hill.
2. Elizabeth Sproat, Jessica Lin i Vancy Wong. (5 czerwca 2019). Grupa 14: Ogólne właściwości i reakcje. Odzyskane z: chem.Librettexts.org
3. Wikipedia. (2019). Grupa węglowa odzyskana z: w.Wikipedia.org
4. Helmestine, Anne Marie, pH.D. (21 marca 2019 r.). Rodzina elementów węglowych. Odzyskane z: Thoughtco.com
5. Moeller Therald. (2019). Element grupy węglowej. Encyclopædia Britannica. Odzyskane z: Britannica.com