Tabla de Contenidos
Salah satu cara untuk mengklasifikasikan unsur-unsur adalah berdasarkan familinya. Sekelompok unsur terdiri dari unsur-unsur homolog yang diberi nama, yaitu atom yang memiliki jumlah elektron valensi yang sama dan oleh karena itu sifat kimianya serupa. Beberapa contoh keluarga unsur adalah: keluarga nitrogen, keluarga oksigen, dan keluarga karbon. Pada artikel ini, kita akan berbicara terutama tentang keluarga karbon.
Apa itu keluarga karbon?
Keluarga karbon adalah kelompok 14 dari tabel periodik. Ini terdiri dari lima elemen: karbon, silikon, germanium, timah dan timah. Kemungkinan unsur 114, flerovium, juga berperilaku dalam beberapa hal sebagai anggota famili ini. Keluarga karbon duduk kira-kira di tengah tabel periodik, dengan nonlogam di sebelah kanan dan logam di sebelah kiri. Ia juga dikenal sebagai gugus karbon, gugus unsur kristalogenik, golongan 14 atau golongan IV.
Karakteristik keluarga karbon
Berikut adalah beberapa fakta tentang keluarga karbon:
- Unsur-unsur dalam keluarga karbon mengandung atom yang memiliki 4 elektron pada tingkat energi terluarnya. Dua dari elektron ini berada di subkulit s , sedangkan 2 elektron lainnya berada di subkulit p . Hanya karbon yang memiliki konfigurasi eksterior s2, yang menjelaskan beberapa perbedaan antara karbon dan komponen lain dalam keluarga.
- Saat Anda naik ke atas keluarga karbon pada tabel periodik, jari-jari atom dan jari-jari ionik meningkat, sedangkan elektronegativitas dan energi ionisasi menurun. Ukuran atom meningkat dari bawah golongan, karena kulit elektron ekstra ditambahkan.
- Kepadatan elemen meningkat saat Anda turun ke grup.
- Keluarga karbon terdiri dari satu bukan logam (karbon), dua metaloid (silikon dan germanium), dan dua logam (timah dan timbal). Dengan kata lain, unsur-unsur memperoleh sifat metalik saat Anda menuruni kelompok.
- Unsur-unsur ini ditemukan dalam berbagai macam senyawa. Karbon adalah satu-satunya unsur dalam golongan yang dapat ditemukan murni di alam.
- Unsur-unsur dalam keluarga karbon memiliki sifat fisik dan kimia yang sangat bervariasi.
- Secara umum, unsur-unsur dari keluarga karbon bersifat stabil dan cenderung tidak reaktif.
- Unsur cenderung membentuk senyawa kovalen, meskipun timah dan timbal juga membentuk senyawa ionik.
- Kecuali timbal, semua unsur dalam keluarga karbon ada dalam berbagai bentuk atau alotrop. Karbon, misalnya, ditemukan dalam intan, grafit, fullerene, dan alotrop karbon amorf. Timah terjadi sebagai timah putih, timah abu-abu, dan timah belah ketupat. Timbal hanya ditemukan sebagai logam padat berwarna abu-abu kebiruan.
- Unsur-unsur dalam golongan 14 (keluarga karbon) memiliki titik leleh dan titik didih yang jauh lebih tinggi daripada unsur-unsur dalam golongan 13. Titik leleh dan titik didih dalam keluarga karbon cenderung menurun saat Anda bergerak ke bawah golongan. Ini terutama karena gaya atom di dalam molekul yang lebih besar tidak sekuat itu. Timbal, misalnya, memiliki titik leleh yang sangat rendah sehingga mudah dicairkan oleh api, membuatnya berguna sebagai dasar solder.
Penggunaan unsur dan senyawa dari keluarga karbon
Unsur-unsur keluarga karbon penting dalam kehidupan sehari-hari dan industri karena karbon merupakan dasar biokimia dan kehidupan organik. Grafit alotropnya digunakan dalam pensil dan roket. Organisme hidup, protein, plastik, makanan, dan bahan bangunan organik semuanya mengandung karbon. Silikon, yang merupakan senyawa silikon, digunakan untuk membuat pelumas dan untuk pompa vakum. Silikon digunakan sebagai oksida untuk membuat kaca. Germanium dan silikon adalah semikonduktor penting . Timah dan timbal digunakan dalam paduan dan untuk membuat pigmen.
Data untuk unsur-unsur keluarga karbon (Grup 14)
Mengerjakan | Ya | ge | sn | bp | |
Titik lebur (°C) | 3500 (berlian) | 1410 | 937.4 | 231.88 | 327.502 |
Titik didih (°C) | 4827 | 2355 | 2830 | 2260 | 1740 |
Massa jenis (g/ cm3 ) | 3,51 (berlian) | 2.33 | 5.323 | 7.28 | 11.343 |
Energi ionisasi (kJ/mol) | 1086 | 787 | 762 | 709 | 716 |
Jari-jari atom (pm) | 77 | 118 | 122 | 140 | 175 |
Jari-jari ionik (pm) | 260 ( C4- ) | – | – | 118 (Sn2 + ) | 119 (Pb2 + ) |
bilangan oksidasi biasa | 3. 4 | 4 | 2, 4 | 2, 4 | 23 |
Kekerasan (Mohs) | 10 (berlian) | 6.5 | 6.0 | 1.5 | 1.5 |
struktur kristal | kubik (berlian) | kubik | kubik | segi empat | fcc |
Referensi
Claramunt, R. (2013). Senyawa kimia utama. Editorial UNED. Tersedia di: https://books.google.co.ve/books?id=K45iAgAAQBAJ&dq
Gutierrez, E. (1984). Kimia. balik. Tersedia di: https://books.google.co.ve/books?id=6h32OtElkAsC&dq