Szén elemek családja

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.

Az elemek osztályozásának egyik módja a család, amelyhez tartoznak. Egy elemcsalád homológ elemekből áll, amelyekre elnevezték, vagyis olyan atomokból, amelyek azonos számú vegyértékelektronnal rendelkeznek, és ezért hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek. Néhány példa az elemcsaládokra: a nitrogéncsalád, az oxigéncsalád és a széncsalád. Ebben a cikkben különösen a széncsaládról fogunk beszélni.

Mi az a széncsalád?

A széncsalád a periódusos rendszer 14. csoportja. Öt elemből áll: szén, szilícium, germánium, ón és ólom. Valószínűleg a 114-es elem, a flerovium is e család tagjaként viselkedik bizonyos szempontból. A széncsalád nagyjából a periódusos rendszer közepén helyezkedik el, a jobb oldalon a nemfémek , a bal oldalon pedig a fémek. Más néven széncsoport, kristályos elemek csoportja, 14. csoport vagy IV. csoport. 

A széncsalád jellemzői

Íme néhány tény a szén-dioxid családról:

  • A széncsalád elemei olyan atomokat tartalmaznak, amelyek külső energiaszintjén 4 elektron található. Ezen elektronok közül kettő az s , míg a másik kettő a p alhéjban található . Csak a karbon rendelkezik s2 külső konfigurációval, ami megmagyaráz néhány különbséget a szén és a család többi eleme között.
  • Ahogy a periódusos rendszerben felfelé haladsz a széncsaládban, az atomsugár és az ionsugár növekszik, míg az elektronegativitás és az ionizációs energia csökken. Az atom mérete a csoporton lefelé haladva növekszik, mert egy extra elektronhéj kerül hozzáadásra. 
  • Az elemek sűrűsége növekszik, ahogy lefelé halad a csoportban.
  • A széncsalád egy nemfémből (szén), két metalloidból (szilícium és germánium) és két fémből (ón és ólom) áll. Más szóval, az elemek fémessé válnak, ahogy lefelé halad a csoportban.
  • Ezek az elemek sokféle vegyületben megtalálhatók. A szén az egyetlen elem a csoportban, amely tiszta természetben megtalálható.
  • A széncsalád elemei nagyon változó fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek.
  • Általában a széncsalád elemei stabilak, és általában nem reagálnak.
  • Az elemek általában kovalens vegyületeket képeznek, bár az ón és az ólom is ionos vegyületeket képez.
  • Az ólom kivételével a széncsalád minden eleme különböző formában vagy allotróp formában létezik. A szén például a gyémántokban, a grafitban, a fullerénben és az amorf szén allotrópjaiban található. Az ón fehér ónként, szürke ónként és rombusz alakú ónként fordul elő. Az ólom csak sűrű, kékesszürke fémként található meg.
  • A 14. csoport (széncsalád) elemeinek olvadáspontja és forráspontja sokkal magasabb, mint a 13. csoportba tartozó elemeknek. A széncsalád olvadás- és forráspontja általában csökken, ahogy a csoportban lefelé halad. Ennek főként az az oka, hogy a nagyobb molekulákon belüli atomi erők nem olyan erősek. Az ólom például olyan alacsony olvadásponttal rendelkezik, hogy a tűz könnyen cseppfolyósítja, így forrasztóalapként használható.

A széncsalád elemeinek és vegyületeinek felhasználása

A széncsalád elemei fontosak a mindennapi életben és az iparban, mivel a szén a biokémia és a szerves élet alapja. Allotróp grafitját ceruzákban és rakétákban használják. Az élő szervezetek, a fehérjék, a műanyagok, az élelmiszerek és a szerves építőanyagok egyaránt tartalmaznak szenet. A szilikonokat, amelyek szilíciumvegyületek, kenőanyagok gyártásához és vákuumszivattyúkhoz használják. A szilíciumot oxidként használják az üveg előállításához. A germánium és a szilícium fontos félvezetők . Az ónt és az ólmot ötvözetekben és pigmentek előállítására használják.

A széncsalád elemeinek adatai (14. csoport)

csináld Igen ge sn bp
Olvadáspont (°C) 3500 (gyémánt) 1410 937.4 231,88 327 502
Forráspont (°C) 4827 2355 2830 2260 1740
Sűrűség (g/  cm3  ) 3,51 (gyémánt) 2.33 5,323 7.28 11,343
Ionizációs energia (kJ/mol) 1086 787 762 709 716
Atomsugár (pm) 77 118 122 140 175
Ionos sugár (pm) 260 (  C4-  ) 118 (Sn  2+  ) 119 (Pb  2+  )
szokásos oxidációs szám 3. 4 4 2, 4 2, 4 23
Keménység (Mohs) 10 (gyémánt) 6.5 6.0 1.5 1.5
kristályos szerkezet köbös (gyémánt) kocka alakú kocka alakú négyszögű fcc

Hivatkozások

Claramunt, R. (2013). Fő kémiai vegyületek. Szerkesztői UNED. Elérhető: https://books.google.co.ve/books?id=K45iAgAAQBAJ&dq

Gutierrez, E. (1984). Kémia. fordított. Elérhető: https://books.google.co.ve/books?id=6h32OtElkAsC&dq

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

Artículos relacionados