Familia de elemente de carbon

O modalitate de a clasifica elementele este după familia căreia îi aparțin. O familie de elemente este formată din elemente omoloage cărora le este numită, adică atomi care au același număr de electroni de valență și, prin urmare, proprietăți chimice similare. Câteva exemple de familii de elemente sunt: ​​familia azotului, familia oxigenului și familia carbonului. În acest articol, vom vorbi în special despre familia carbonului.

Ce este familia carbonului?

Familia carbonului este grupa 14 din tabelul periodic. Este format din cinci elemente: carbon, siliciu, germaniu, staniu și plumb. Este probabil ca elementul 114, flerovium, să se comporte și în unele privințe ca membru al acestei familii. Familia carbonului se află aproximativ în mijlocul tabelului periodic, cu nemetalele în dreapta și metalele în stânga. Este cunoscut și sub numele de grup de carbon, grup de elemente cristalogene, grup 14 sau grup IV. 

Caracteristicile familiei de carbon

Iată câteva fapte despre familia carbonului:

• Elementele din familia carbonului conțin atomi care au 4 electroni în nivelul lor de energie exterior. Doi dintre acești electroni se află în subshell-ul s , în timp ce ceilalți 2 sunt în subshell-ul p . Doar carbonul are configurația exterioară s2, ceea ce explică unele dintre diferențele dintre carbon și alte articole din familie.
• Pe măsură ce treci în sus în familia carbonului pe tabelul periodic, raza atomică și raza ionică cresc, în timp ce electronegativitatea și energia de ionizare scad. Dimensiunea atomului crește coborând grupul, deoarece se adaugă un înveliș de electroni suplimentar. 
• Densitatea elementelor crește pe măsură ce cobori în grup.
• Familia carbonului este formată dintr-un nemetal (carbon), doi metaloizi (siliciu și germaniu) și două metale (staniu și plumb). Cu alte cuvinte, elementele capătă metalitate pe măsură ce cobori în grup.
• Aceste elemente se găsesc într-o mare varietate de compuși. Carbonul este singurul element din grup care poate fi găsit pur în natură.
• Elementele din familia carbonului au proprietăți fizice și chimice foarte variabile.
• În general, elementele familiei carbonului sunt stabile și tind să fie nereactive.
• Elementele tind să formeze compuși covalenti, deși staniul și plumbul formează și compuși ionici.
• Cu excepția plumbului, toate elementele din familia carbonului există sub diferite forme sau alotropi. Carbonul, de exemplu, se găsește în diamante, grafit, fullerenă și alotropii carbonului amorf. Staniul apare ca staniu alb, staniu gri și staniu rombic. Plumbul se găsește doar ca un metal dens, gri-albăstrui.
• Elementele din grupa 14 (familia carbonului) au puncte de topire și de fierbere mult mai mari decât elementele din grupa 13. Punctele de topire și de fierbere din familia carbonului tind să scadă pe măsură ce vă deplasați în jos în grup. Acest lucru se datorează în principal pentru că forțele atomice din interiorul moleculelor mai mari nu sunt la fel de puternice. Plumbul, de exemplu, are un punct de topire atât de scăzut încât este ușor lichefiat prin foc, făcându-l util ca bază de lipit.

Utilizări ale elementelor și compușilor din familia carbonului

Elementele familiei carbonului sunt importante în viața de zi cu zi și în industrie, deoarece carbonul este baza biochimiei și a vieții organice. Grafitul său alotrop este folosit în creioane și rachete. Organismele vii, proteinele, materialele plastice, alimentele și materialele organice de construcție conțin toate carbon. Siliconii, care sunt compuși de siliciu, sunt utilizați pentru fabricarea lubrifianților și pentru pompele de vid. Siliciul este folosit ca oxid pentru a face sticla. Germaniul și siliciul sunt semiconductori importanți . Staniul și plumbul sunt folosite în aliaje și pentru a face pigmenți.

Date pentru elementele familiei de carbon (Grupul 14)

Referințe

Claramunt, R. (2013). Principalii compuși chimici. Editorial UNED. Disponibil la: https://books.google.co.ve/books?id=K45iAgAAQBAJ&dq

Gutierrez, E. (1984). Chimie. verso. Disponibil la: https://books.google.co.ve/books?id=6h32OtElkAsC&dq