Carbon familie af elementer

En måde at klassificere elementer på er efter den familie, de tilhører. En familie af grundstoffer består af homologe grundstoffer, som den er opkaldt efter, det vil sige atomer, der har samme antal valenselektroner og derfor lignende kemiske egenskaber. Nogle eksempler på familier af grundstoffer er: nitrogenfamilien, iltfamilien og kulstoffamilien. I denne artikel vil vi især tale om kulstoffamilien.

Hvad er kulstoffamilien?

Kulstoffamilien er gruppe 14 i det periodiske system. Den består af fem elementer: kulstof, silicium, germanium, tin og bly. Det er sandsynligt, at element 114, flerovium, også opfører sig i nogle henseender som et medlem af denne familie. Kulstoffamilien sidder nogenlunde i midten af ​​det periodiske system, med ikke-metallerne til højre og metallerne til venstre. Det er også kendt som kulstofgruppe, gruppe af krystallogene elementer, gruppe 14 eller gruppe IV. 

Karakteristika for kulstoffamilien

Her er nogle fakta om kulstoffamilien:

• Grundstoffer i kulstoffamilien indeholder atomer, der har 4 elektroner i deres ydre energiniveau. To af disse elektroner er i s subshell , mens de andre 2 er i p subshell . Kun carbon har den s2 udvendige konfiguration, hvilket forklarer nogle af forskellene mellem carbon og andre genstande i familien.
• Når du bevæger dig op i kulstoffamilien på det periodiske system, øges atomradius og ionradius , mens elektronegativiteten og ioniseringsenergien falder. Størrelsen af ​​atomet stiger ned i gruppen, fordi der tilføjes en ekstra elektronskal. 
• Tætheden af ​​elementerne øges, når du går ned i gruppen.
• Kulstoffamilien består af et ikke-metal (kul), to metalloider (silicium og germanium) og to metaller (tin og bly). Med andre ord får elementerne metallicitet, når du går ned i gruppen.
• Disse elementer findes i en lang række forskellige forbindelser. Kulstof er det eneste grundstof i gruppen, der kan findes rent i naturen.
• Grundstoffer i kulstoffamilien har meget varierende fysiske og kemiske egenskaber.
• Generelt er elementerne i kulstoffamilien stabile og har tendens til at være ureaktive.
• Grundstoffer har tendens til at danne kovalente forbindelser, selvom tin og bly også danner ioniske forbindelser.
• Med undtagelse af bly eksisterer alle grundstofferne i kulstoffamilien i forskellige former eller allotroper. Kulstof findes for eksempel i diamanter, grafit, fulleren og allotroper af amorft kulstof. Tin forekommer som hvidt tin, gråt tin og rombeblik. Bly findes kun som et tæt, blågråt metal.
• Grundstoffer i gruppe 14 (kulstoffamilie) har meget højere smelte- og kogepunkter end grundstoffer i gruppe 13. Smelte- og kogepunkter i kulstoffamilien har en tendens til at falde, når du bevæger dig ned i gruppen. Dette skyldes primært, at atomkræfterne inde i større molekyler ikke er så stærke. Bly har for eksempel et så lavt smeltepunkt, at det let bliver flydende ved ild, hvilket gør det anvendeligt som loddegrundlag.

Anvendelser af grundstofferne og forbindelserne i kulstoffamilien

Kulstoffamiliens elementer er vigtige i dagligdagen og i industrien, da kulstof er grundlaget for biokemi og organisk liv. Dens allotrope grafit bruges i blyanter og raketter. Levende organismer, proteiner, plastik, fødevarer og organiske byggematerialer indeholder alle kulstof. Silikoner, som er siliciumforbindelser, bruges til fremstilling af smøremidler og til vakuumpumper. Silicium bruges som et oxid til at fremstille glas. Germanium og silicium er vigtige halvledere . Tin og bly bruges i legeringer og til fremstilling af pigmenter.

Data for elementerne i kulstoffamilien (Gruppe 14)

Referencer

Claramunt, R. (2013). De vigtigste kemiske forbindelser. Redaktionel UNED. Tilgængelig på: https://books.google.co.ve/books?id=K45iAgAAQBAJ&dq

Gutierrez, E. (1984). Kemi. baglæns. Tilgængelig på: https://books.google.co.ve/books?id=6h32OtElkAsC&dq