Karbonoidelementer, egenskaper og bruksområder

De Karbonoid Dette er alle elementene som utgjør den såkalte karbonfamilien, gruppe 14 (mva) i det periodiske bordet. Gruppen består av et ikke -metallelement, karbon; to metalloidelementer, silisium og Germanio; og tre metallelementer: tinn, bly og flevorium.

Disse elementene har fire elektroner i sitt ytterste elektroniske lag, med NS -konfigurasjonen²Np². De har en tendens til å bruke oksidasjonstilstanden +4; Bortsett fra bly, som på grunn av effekten av paret inerte elektroner, bruker oksidasjonstilstand +2.

Karbon, det representative elementet i karbonoidgruppen. Kilde: Pxhere.

Elementene som tilhører denne familien er kjemisk stabile, lite reaktive. Men de er i stand til å danne hydror og halogenuros. I tillegg har elementene en tendens til å danne kovalente bindinger; Selv om tinn og bly (begge metaller) har en tendens til å danne metallbindinger.

Verdiene for smelting, kokende og ioniseringsenergipunkter har en tendens til å avta når atomnummeret til gruppeelementene øker. På samme måte reduseres effektive sammenkoblinger, ledende karbon og dets flere C-C-bindinger.

[TOC]

Elementer og egenskaper

Karbon

Ikke -metallisk element med atomnummer 6 og atomvekt 12.011 g/mol. Karbon er et så viktig element at karbonkjemi kalles organisk kjemi, siden alle dets forbindelser dannes av dette elementet.

Karbon er til stede i karbohydrater, lipider, proteiner og nukleinsyrer; det vil si i alle molekyler og makromolekyler som er ansvarlige for livet. Imidlertid er det det syttende elementet i overflod i jordens cortex.

Karbon er det eneste elementet i familien som finnes i jordens cortex rent. I tillegg er det kombinert med andre elementer for å danne olje og karbonater i bergarter som kalsitt (Caco₃), Magnesita (mgco₃) og La Dolomita (MGCO₃·Tyv₃).

Karbon har 5 allotropiske former: grafitt, som presenteres som stablede blader. Diamanten er en kubikkstruktur krystall, tetrahedrisk form med karbonatomatomer lokalisert i toppunktene.

Kan tjene deg: elektrokjemiske celler

Amorft karbon er svart -formet svart støv. I fulleranen danner karbonringer molekylære arrangementer som ligner på fotballkuler. Og i grafen finner vi et lag med karbonatomer anordnet i form av Honeycomb.

Silisium

Det er et atomnummer 14 og atomvekt 28,09 g/mol. Det finnes i jordskorpen som en silika (sio₂), sand og kvarts, så vel som i flere mineraler og leire av silikater.

Silisium er det nest mest tallrike elementet i jordskorpen. Den presenterer to allotropiske former: en brun amorf, og en grå krystallinsk form, metallisk lysstyrke og kubikkkrystaller av diamanter.

Germanium

Det er et atomnummer 32 og atomvekt 72,61 g/mol. Germanio er lite kjent på daglig basis. Det er bare spor i noen sølv- og sinkmineraler, så vel som i noen typer kull og i tyskitt.

Det er gråaktig hvit og danner en kubikk og diamantkrystallinsk struktur.

Tinn

Det er et atomnummer 50 og atomvekt 118,71 g/mol. Tinn er et mykt og formbart metall, lavt smeltepunkt. Den har to allotropiske former: β -form, av tetragonal krystallinsk struktur ved romtemperatur; og α, grå form som er ved temperaturer under 13 ºC.

Tinnet blir trukket ut fra casiterite -mineralet (SNO₂).

Lede

Det er et atomnummer 82 og atomvekt 207,2 g/mol. Den har en krystallinsk struktur sentrert på ansikter, blåaktig hvit og stor toksisitet for mennesket. Bly er en del av Galena -mineralet (PBS).

FLEVORIO

Det er et atomnummer 114 og en atomvekt på 287 g/mol. FleVorio er et kunstig, radioaktivt og veldig kort livselement. Egenskapene ligner på edle gasser, selv om det er mulig at det er et metall etter overgangsmetaller.

Det kan tjene deg: Isoamylalkohol: Struktur, egenskaper, bruksområder og risikoer

Kjennetegn

Smeltepunkt

Karbon: 3.500 ºC (diamant).

Silisium: 1.410 ºC.

Geranium: 937,4 ºC.

Tinn: 231,88 ºC.

LED: 327,50 ºC.

Kokepunkt

Karbon: 4.827 ºC (diamant).

Silisium: 2.355 ºC.

Germanio: 2.830 ºC.

Tinn: 2.260 ºC.

LED: 1.740 ºC.

Tetthet

Karbon: 3,51 g/cm³ (Diamant).

Silisium: 2,33 g/cm³.

Germanio: 5.327 g/cm³.

Tinn: 7.28 g/cm³.

Bly: 11 343 g/cm³.

Ioniseringsenergi

Karbon: 1.086 kJ/mol.

Silisium: 787 kJ/mol.

Germanio: 762 kJ/mol.

Tinn: 709 kJ/mol.

Bly: 716 kJ/mol.

Atomisk radio

Karbon: 19.00.

Silisium: 238.

Germanio: 122 pm.

Tinn: 140 pm.

LED: 175 pm.

Verdiene på smelte- og kokepunktene til elementene i gruppe 14 har en tendens til å avta når antallet og atomradio øker.

Dette gjenspeiler en lavere tiltrekningskraft mellom atomer når størrelsen øker. Den samme trenden observeres på ioniseringspunktene i gruppens elementer; Jo høyere avstand av et elektron til kjernen, jo lavere er nødvendig energi for separasjon.

Tvert imot, når atomnummeret øker, er det en tendens til å øke tettheten av elementet. Dette kan skyldes et større antall protoner og nøytroner, de største massekomponentene.

applikasjoner

Karbon

Grafitt brukes fibrøs i Plastics 'utdyping. I tillegg brukes det i utdyping av blyanter. Diamanten er en dyrebar juvel. Den store hardheten brukes i boring av oljeindustrien og på spissen av blyantene for å kutte glass.

Kalsiumkarbid brukes som mellomledd i produksjonen av løsemiddelkarbondisulfid og karbontetraklorid. Karbon brukes i syntesen av stål og pneumatisk fylling.

Silisium

Silisium brukes som halvleder, så vel som i flere funksjoner i elektronikkindustrien. Den har en applikasjons- og vanntettingsmiddel. Silika (Sio₂) Det brukes til utdyping av keramikk og glass, i tillegg til å være en komponent av betong og murstein.

Kan tjene deg: kapasitans: enheter, formler, beregning, eksempler

Silisium brukes i vakuumpumper. Det er viktig i ernæring av kyllinger og rotter; Selv om det er ukjent for mennesket er ukjent. Det er også et reduserende middel som brukes til å frigjøre magnesium av oksydet.

Germanium

Den ble brukt som halvleder til 1950, da den ble fortrengt av silisium; Selv om det fortsetter å oppfylle flere funksjoner innen elektronikkfeltet. Germanio brukes i stråledetektorer. Germanio -oksid brukes i optiske fibre og store vinkellinser.

Tinn

Det brukes til å dekke jernobjekter for å beskytte dem mot oksidasjon. Tinnet brukes i sveising og fremstilling av tinn for å pakke mat. Tinnklorider brukes til å redusere jernmineraler.

Tinnforbindelser har mange applikasjoner. For eksempel brukes tinnfluorid i tannpastaer; Tinnoksid i keramikk; Og kobaltanatet som Cerúleo Blue Pigment. I tillegg former tinnet som bronse og peeling.

Lede

Det brukes til fremstilling av bilbatterier; i beskyttelse mot ioniserende stråling; Og i sveising.

Referanser

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
2. Elizabeth Sproat, Jessica Lin og Vancy Wong. (5. juni 2019). Gruppe 14: Generelle egenskaper og reaksjoner. Gjenopprettet fra: Chem.Librettexts.org
3. Wikipedia. (2019). Karbongruppe utvunnet fra: i.Wikipedia.org
4. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (21. mars 2019). Karbonfamilie av elementer. Gjenopprettet fra: Thoughtco.com
5. Moeller Thald. (2019). Karbongruppeelement. Encyclopædia Britannica. Gjenopprettet fra: Britannica.com