탄소 원소군

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요소를 분류하는 한 가지 방법은 해당 요소가 속한 패밀리를 기준으로 하는 것입니다. 원소군은 이름이 붙여진 상동 원소, 즉 동일한 수의 원자가 전자를 가지므로 화학적 특성이 유사한 원자로 구성됩니다. 원소족의 몇 가지 예는 질소족, 산소족 및 탄소족입니다. 이 기사에서는 특히 탄소 계열에 대해 이야기합니다.

카본 패밀리란?

탄소족은 주기율표의 14족이다. 탄소, 규소, 게르마늄, 주석 및 납의 다섯 가지 요소로 구성됩니다. 114번 원소인 플로로븀(Florovium)도 어떤 면에서는 이 족의 구성원으로 작용할 가능성이 있습니다. 탄소족은 주기율표의 대략 중앙에 위치하며 비금속은 오른쪽에, 금속은 왼쪽에 있습니다. 탄소 그룹, 결정 원소 그룹, 그룹 14 또는 그룹 IV로도 알려져 있습니다. 

카본 패밀리의 특징

다음은 탄소 계열에 대한 몇 가지 사실입니다.

  • 탄소 계열의 원소는 외부 에너지 준위에서 4개의 전자를 갖는 원자를 포함합니다. 이들 전자 중 2개는 s 부껍질에 있고 다른 2개는 p 부껍질에 있습니다 . 탄소에만 s2 외부 구성이 있어 탄소 와 제품군의 다른 항목 간의 차이점 중 일부를 설명합니다.
  • 주기율표에서 탄소족의 위로 올라갈수록 원자 반지름과 이온 반지름은 증가하고 전기 음성도와 이온화 에너지는 감소합니다. 여분의 전자 껍질이 추가되기 때문에 원자의 크기는 그룹 아래로 갈수록 증가합니다. 
  • 그룹 아래로 내려갈수록 요소의 밀도가 증가합니다.
  • 탄소 계열은 하나의 비금속(탄소), 두 개의 준금속(실리콘 및 게르마늄) 및 두 개의 금속(주석 및 납)으로 구성됩니다. 즉, 그룹 아래로 내려갈 때 요소는 금속성을 얻습니다.
  • 이러한 요소는 다양한 화합물에서 발견됩니다. 탄소는 자연에서 순수하게 발견될 수 있는 그룹의 유일한 원소입니다.
  • 탄소 계열의 원소는 물리적 및 화학적 특성이 매우 다양합니다.
  • 일반적으로 탄소 계열의 원소는 안정적이며 반응하지 않는 경향이 있습니다.
  • 원소는 공유 결합 화합물을 형성하는 경향이 있지만 주석과 납도 이온 화합물을 형성합니다.
  • 납을 제외하고 탄소 계열의 모든 원소는 다른 형태 또는 동소체로 존재합니다. 예를 들어 탄소는 다이아몬드, 흑연, 풀러렌 및 무정형 탄소의 동소체에서 발견됩니다. 주석은 흰색 주석, 회색 주석 및 마름모꼴 주석으로 나타납니다. 납은 밀도가 높은 청회색 금속으로만 발견됩니다.
  • 그룹 14(탄소족)의 원소는 그룹 13의 원소보다 녹는점과 끓는점이 훨씬 더 높습니다. 탄소족의 녹는점과 끓는점은 그룹 아래로 내려갈수록 감소하는 경향이 있습니다. 이것은 주로 더 큰 분자 내부의 원자력이 강하지 않기 때문입니다. 예를 들어, 납은 융점이 매우 낮아 불에 의해 쉽게 액화되므로 땜납 베이스로 유용합니다.

탄소족의 원소와 화합물의 용도

탄소 가족의 요소는 탄소가 생화학 및 유기 생물의 기초이기 때문에 일상 생활과 산업에서 중요합니다. 그것의 동소체 흑연은 연필과 로켓에 사용됩니다. 살아있는 유기체, 단백질, 플라스틱, 식품 및 유기 건축 자재에는 모두 탄소가 포함되어 있습니다. 실리콘 화합물인 실리콘은 윤활유 제조 및 진공 펌프에 사용됩니다. 실리콘은 유리를 만드는 산화물로 사용됩니다. 게르마늄과 실리콘은 중요한 반도체 입니다. 주석과 납은 합금과 안료를 만드는 데 사용됩니다.

탄소족 원소에 대한 데이터(그룹 14)

하다 sn bp
녹는점(°C) 3500(다이아몬드) 1410년 937.4 231.88 327,502
끓는점(°C) 4827 2355 2830 2260 1740년
밀도(g/  cm3  ) 3.51(다이아몬드) 2.33 5,323 7.28 11,343
이온화 에너지(kJ/mol) 1086 787 762 709 716
원자 반경(pm) 77 118 122 140 175
이온 반경(pm) 260 (  C4-  ) 118(Sn2  +  ) 119(납  2+  )
일반적인 산화수 3. 4 4 2, 4 2, 4 23
경도(모스) 10(다이아몬드) 6.5 6.0 1.5 1.5
결정 구조 큐빅(다이아몬드) 입방체 입방체 정사각형의 FCC

참조

클라라문트, R. (2013). 주요 화합물. 사설 UNED. 이용 가능: https://books.google.co.ve/books?id=K45iAgAAQBAJ&dq

구티에레즈, E. (1984). 화학. 뒤집다. 이용 가능: https://books.google.co.ve/books?id=6h32OtElkAsC&dq

Isabel Matos (M.A.)
Isabel Matos (M.A.)
(Master en en Inglés como lengua extranjera.) - COLABORADORA. Redactora y divulgadora.

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