Węglowa rodzina pierwiastków

Jednym ze sposobów klasyfikowania elementów jest rodzina, do której należą. Rodzina pierwiastków składa się z pierwiastków homologicznych, do których została nazwana, to znaczy atomów, które mają taką samą liczbę elektronów walencyjnych, a zatem podobne właściwości chemiczne. Niektóre przykłady rodzin pierwiastków to: rodzina azotu, rodzina tlenu i rodzina węgla. W tym artykule porozmawiamy szczególnie o rodzinie karbonów.

Co to jest rodzina węgla?

Rodzina węgla to grupa 14 układu okresowego pierwiastków. Składa się z pięciu pierwiastków: węgla, krzemu, germanu, cyny i ołowiu. Jest prawdopodobne, że pierwiastek 114, flerow, również pod pewnymi względami zachowuje się jak członek tej rodziny. Rodzina węgla znajduje się mniej więcej pośrodku układu okresowego pierwiastków, z niemetalami po prawej stronie i metalami po lewej stronie. Jest również znany jako grupa węglowa, grupa pierwiastków krystalogenicznych, grupa 14 lub grupa IV. 

Charakterystyka rodziny karbonów

Oto kilka faktów na temat rodziny karbonów:

• Pierwiastki z rodziny węgla zawierają atomy, które mają 4 elektrony na swoim zewnętrznym poziomie energetycznym. Dwa z tych elektronów znajdują się na podpowłoce s , a dwa pozostałe na podpowłoce p . Tylko węgiel ma konfigurację zewnętrzną s2, co wyjaśnia niektóre różnice między karbonem a innymi elementami z rodziny.
• Gdy przesuwasz się w górę rodziny węgla w układzie okresowym, promień atomowy i promień jonowy rosną, podczas gdy elektroujemność i energia jonizacji maleją. Rozmiar atomu wzrasta w dół grupy, ponieważ dodawana jest dodatkowa powłoka elektronowa. 
• Gęstość elementów wzrasta w miarę schodzenia w dół grupy.
• Rodzina węgla składa się z jednego niemetalu (węgiel), dwóch metaloidów (krzemu i germanu) oraz dwóch metali (cyny i ołowiu). Innymi słowy, pierwiastki zyskują metaliczność w miarę schodzenia w dół grupy.
• Pierwiastki te występują w wielu różnych związkach. Węgiel jest jedynym pierwiastkiem z tej grupy, który można znaleźć w naturze w czystej postaci.
• Pierwiastki z rodziny węglowych mają bardzo zmienne właściwości fizyczne i chemiczne.
• Ogólnie rzecz biorąc, elementy rodziny węglowej są stabilne i zwykle niereaktywne.
• Pierwiastki mają tendencję do tworzenia związków kowalencyjnych, chociaż cyna i ołów również tworzą związki jonowe.
• Z wyjątkiem ołowiu, wszystkie pierwiastki z rodziny węglowych występują w różnych formach lub odmianach alotropowych. Węgiel, na przykład, znajduje się w diamentach, graficie, fulerenach i alotropach węgla amorficznego. Cyna występuje jako biała cyna, szara cyna i rombowa cyna. Ołów występuje tylko jako gęsty, niebieskawo-szary metal.
• Pierwiastki z grupy 14 (rodzina węglowa) mają znacznie wyższe temperatury topnienia i wrzenia niż pierwiastki z grupy 13. Temperatury topnienia i wrzenia w rodzinie węglowej mają tendencję do zmniejszania się w miarę przesuwania się w dół grupy. Dzieje się tak głównie dlatego, że siły atomowe wewnątrz większych cząsteczek nie są tak silne. Na przykład ołów ma tak niską temperaturę topnienia, że ​​łatwo ulega upłynnieniu w ogniu, co czyni go użytecznym jako baza lutownicza.

Zastosowania pierwiastków i związków z rodziny węgla

Elementy rodziny węglowej są ważne w życiu codziennym iw przemyśle, ponieważ węgiel jest podstawą biochemii i życia organicznego. Jego grafit alotropowy jest używany w ołówkach i rakietach. Żywe organizmy, białka, tworzywa sztuczne, żywność i organiczne materiały budowlane zawierają węgiel. Silikony, które są związkami krzemu, są używane do produkcji smarów i pomp próżniowych. Krzem jest używany jako tlenek do produkcji szkła. German i krzem są ważnymi półprzewodnikami . Cyna i ołów są używane w stopach i do produkcji pigmentów.

Dane dla pierwiastków z rodziny węglowej (grupa 14)

Bibliografia

Claramunt, R. (2013). Główne związki chemiczne. Redakcja UNED. Dostępne pod adresem: https://books.google.co.ve/books?id=K45iAgAAQBAJ&dq

Gutierrez, E. (1984). Chemia. odwracać. Dostępne pod adresem: https://books.google.co.ve/books?id=6h32OtElkAsC&dq