Viens veids, kā klasificēt elementus, ir ģimene. Ģimene sastāv no homoloģiska elementa ar atomiem, kuriem ir vienāds valences elektronu skaits un tādējādi līdzīgas ķīmiskās īpašības. Elementu saimes piemēri ir slāpekļa saime, skābekļa saime un oglekļa saime.
Galvenie noņemamie elementi: oglekļa elementu saime
- Oglekļa saime sastāv no elementiem oglekļa (C), silīcija (Si), germānija (Ge), alvas (Sn), svina (Pb) un flerovija (Fl).
- Šīs grupas elementu atomiem ir četri valences elektroni.
- Oglekļa saime ir pazīstama arī kā oglekļa grupa, 14. grupa vai tetersļi.
- Šīs saimes elementiem ir galvenā nozīme pusvadītāju tehnoloģijā.
Kas ir oglekļa saime?
oglekļa ģimene ir periodiskā tabula. Oglekļa saime sastāv no pieciem elementiem: oglekļa, silīcija, germānija, alvas un svina. Visticamāk, ka elements 114, flerovium, izturēsies arī dažos aspektos kā ģimenes loceklis. Citiem vārdiem sakot, grupa sastāv no oglekļa un elementiem, kas atrodas tieši zem tā periodiskajā tabulā. Oglekļa saime atrodas gandrīz gandrīz periodiskās tabulas vidū, un labajā pusē ir nemetāli un kreisajā pusē metāli.
Oglekļa saimi sauc arī par oglekļa grupu, 14. grupu vai IV grupu. Vienā reizē šo saimi sauca par tetrēliem vai tetragēniem, jo elementi piederēja IV grupai vai kā atsauce uz šo elementu atomu četriem valences elektroniem. Ģimeni sauc arī par kristalogēniem.
Oglekļa saimes īpašības
Šeit ir daži fakti par oglekļa saimi:
- Oglekļa saimes elementos ir atomi, kuru ārējā enerģijas līmenī ir 4 elektroni. Divi no šiem elektroniem atrodas s, bet 2 atrodas lpp subhell. Tikai ogleklim ir s2 ārējā konfigurācija, kas atspoguļo dažas atšķirības starp oglekļa un citiem ģimenes elementiem.
- Kā tu pārvietojieties pa periodiskās tabulas leju oglekļa saimē atoma rādiuss un jonu rādiuss palielinās, bet elektronegativitāte un jonizācijas enerģija samazināt. Atoma lielums palielinās, pārvietojoties pa grupu, jo tiek pievienots papildu elektronu apvalks.
- Elementu blīvums palielinās, pārvietojoties pa grupu.
- Oglekļa saime sastāv no viena nemetāla (oglekļa), divām metalloīdi (silīcijs un germānija) un divi metāli (alva un svins). Citiem vārdiem sakot, elementi iegūst metaliskumu, pārvietojoties pa grupu.
- Šie elementi ir sastopami visdažādākajos savienojumos. Ogleklis ir vienīgais elements grupā, ko dabā var uzskatīt par tīru.
- Oglekļa saimes elementiem ir ļoti atšķirīgas fizikālās un ķīmiskās īpašības.
- Kopumā oglekļa grupas elementi ir stabili un mēdz būt diezgan nereaģējoši.
- Elementi mēdz veidoties kovalenti savienojumi, lai arī veidojas arī alva un svins jonu savienojumi.
- Visi oglekļa grupas elementi, izņemot svinu, pastāv kā dažādas formas vai alotropi. Piemēram, ogleklis ir dimanta, grafīta, fullēna un amorfā oglekļa alotropos. Alva ir kā balta alva, pelēka alva un romba alva. Svins ir atrodams tikai kā blīvs zili pelēks metāls.
- 14. grupas (oglekļa grupas) elementiem ir daudz augstākas kušanas un viršanas temperatūras nekā 13. grupas elementiem. Kušanas un viršanas punktiem oglekļa saimei ir tendence samazināties, virzoties pa grupu, galvenokārt tāpēc, ka atomu spēki lielākās molekulās nav tik spēcīgi. Piemēram, svina kušanas temperatūra ir tik zema, ka to viegli sašķidrina liesma. Tas padara to noderīgu kā lodēšanas bāzi.
Oglekļa saimes elementu un savienojumu lietojums
Oglekļa saimes elementi ir svarīgi ikdienas dzīvē un rūpniecībā. Ogleklis ir organiskās dzīves pamats. Tās allotrope grafīts tiek izmantots zīmuļos un raķetēs. Dzīvi organismi, olbaltumvielas, plastmasa, pārtika un organiski būvmateriāli satur oglekli. Silikoni, kas ir silīcija savienojumi, tiek izmantoti smērvielu ražošanai un vakuuma sūkņiem. Stikla izgatavošanā silīciju izmanto kā tā oksīdu. Germijs un silīcijs ir svarīgi pusvadītāji. Alvu un svinu izmanto sakausējumos un pigmentu ražošanā.
Oglekļa saime - 14. grupa - faktu fakti
C | Si | Ge | Sn | Pb | |
kušanas temperatūra (° C) | 3500 (dimants) | 1410 | 937.4 | 231.88 | 327.502 |
viršanas temperatūra (° C) | 4827 | 2355 | 2830 | 2260 | 1740 |
blīvums (g / cm2)3) | 3,51 (dimants) | 2.33 | 5.323 | 7.28 | 11.343 |
jonizācijas enerģija (kJ / mol) | 1086 | 787 | 762 | 709 | 716 |
atoma rādiuss (pm) | 77 | 118 | 122 | 140 | 175 |
jonu rādiuss (pm) | 260 (C4-) | -- | -- | 118 (Sn2+) | 119 (Pb2+) |
parastais oksidācijas skaitlis | +3, -4 | +4 | +2, +4 | +2, +4 | +2, +3 |
cietība (Mohs) | 10 (dimants) | 6.5 | 6.0 | 1.5 | 1.5 |
kristāla struktūra | kubiskais (dimants) | kubikmetru | kubikmetru | tetragonāls | fcc |
Avots
- Holts, Rineharts un Vinstons. "Mūsdienu ķīmija (Dienvidkarolīna)." Harkorta izglītība, 2009. gads.