Carbonoïden -elementen, kenmerken en toepassingen

De Carbonoïde Dit zijn al die elementen die de So -Called Carbon Family vormen, groep 14 (btw) van het periodiek systeem. De groep bestaat uit een niet -metaal element, koolstof; twee metalloïde elementen, silicium en germanio; en drie metalen elementen: tin, lood en fleevorium.

Deze elementen hebben vier elektronen in hun buitenste elektronische laag, met de NS -configuratie²NP². Ze hebben de neiging om de oxidatietoestand +4 te gebruiken; Behalve voor lood, dat vanwege het effect van het paar inerte elektronen de oxidatietoestand +2 gebruikt.

Koolstof, het representatieve element van de carbonoïde groep. Bron: Pxhere.

De elementen die tot deze familie behoren, zijn chemisch stabiel, weinig reactief. Maar ze kunnen hydroren en halogenuros vormen. Bovendien hebben de elementen de neiging om covalente bindingen te vormen; Hoewel tin en lood (beide metalen) de neiging hebben om metaalbindingen te vormen.

De waarden van de smelt-, kook- en ionisatie -energiepunten nemen de neiging af te nemen naarmate het atoom aantal van de groepselementen toeneemt. Evenzo nemen efficiënte aaneenschakelingen af, de leidende koolstof en zijn meerdere C-C-bindingen.

[TOC]

Elementen en kenmerken

Koolstof

Niet -metalen element met atoomnummer 6 en atoomgewicht 12,011 g/mol. Koolstof is zo'n belangrijk element dat koolstofchemie organische chemie wordt genoemd, omdat alle verbindingen door dit element worden gevormd.

Koolstof is aanwezig in koolhydraten, lipiden, eiwitten en nucleïnezuren; dat wil zeggen in alle moleculen en macromoleculen die verantwoordelijk zijn voor het leven. Het is echter het zeventiende element in overvloed in de cortex van de aarde.

Koolstof is het enige element van het gezin dat in de cortex van de aarde wordt gevonden puur. Bovendien wordt het gecombineerd met andere elementen om olie en carbonaten in rotsen zoals calciet te vormen (Caco₃), Magnesita (mgco₃) en La Dolomita (MGCO₃·Dief₃)).

Koolstof heeft 5 allotrope vormen: grafiet, dat wordt gepresenteerd als gestapelde bladeren. De diamant is een kubieke structuurkristal, tetraëdrische vorm met koolstoffenatomen die zich op zijn hoekpunten bevinden.

Kan u van dienst zijn: elektrochemische cellen

Amorfe koolstof is zwart -vormig zwart stof. In de voleraan vormen koolstofringen moleculaire regelingen vergelijkbaar met voetbalballen. En in grafeen vinden we een laag koolstofatomen gerangschikt in de vorm van honingraat.

Silicium

Het is een atoomnummer 14 en atoomgewicht 28,09 g/mol. Het wordt gevonden in de aardkorst als een silica (SIO₂), zand en kwarts, evenals in verschillende mineralen en klei van silicaten.

Silicium is het tweede meest voorkomende element in de aardkorst. Het presenteert twee allotrope vormen: een bruine amorfe en een grijze kristallijne vorm, metalen helderheid en kubieke kristallen van diamanten.

Germanium

Het is een atoomnummer 32 en atoomgewicht 72,61 g/mol. Germanio is dagelijks weinig bekend. Het is slechts een spoor in sommige zilver- en zinkmineralen, evenals in sommige soorten kolen en in Germanite.

Het is grijsachtig wit en vormt een kubieke en diamant kristallijne structuur.

Blik

Het is een atoomnummer 50 en atoomgewicht 118,71 g/mol. Tin is een zacht en vormbaar metaal, laag smeltpunt. Het heeft twee allotrope vormen: β -vorm, van tetragonale kristallijne structuur bij kamertemperatuur; en α, grijze vorm die is bij temperaturen onder 13 ºC.

Het blik wordt geëxtraheerd uit het casiteriet -mineraal (Sno₂)).

Leiding

Het is een atoomnummer 82 en atoomgewicht 207,2 g/mol. Het heeft een kristallijne structuur gecentreerd op gezichten, blauwachtig wit en grote toxiciteit voor de mens. Lood maakt deel uit van het Galena Mineral (PBS).

Flevorio

Het is een atoomnummer 114 en een atoomgewicht van 287 g/mol. Flevorio is een kunstmatig, radioactief en zeer kort levenselement. De eigenschappen zijn vergelijkbaar met die van edelgassen, hoewel het mogelijk is dat het een metaal is na overgangsmetalen.

Het kan u van dienst zijn: ISOAMYL Alcohol: structuur, eigenschappen, gebruik en risico's

Kenmerken

Smeltpunt

Koolstof: 3.500 ºC (diamant).

Silicium: 1.410 ºC.

Geranium: 937.4 ºC.

Tin: 231.88 ºC.

Lood: 327,50 ºC.

Kookpunt

Koolstof: 4.827 ºC (diamant).

Silicium: 2.355 ºC.

Germanio: 2.830 ºC.

Tin: 2.260 ºC.

Lead: 1.740 ºC.

Dikte

Koolstof: 3,51 g/cm³ (Diamant).

Silicium: 2,33 g/cm³.

Germanio: 5.327 g/cm³.

Tin: 7,28 g/cm³.

Lood: 11,343 g/cm³.

Ionisatieenergie

Koolstof: 1.086 kJ/mol.

Silicium: 787 kJ/mol.

Germanio: 762 kJ/mol.

Tin: 709 kJ/mol.

Lood: 716 kJ/mol.

Atomaire radio

Koolstof: 197 uur.

Silicium: 238 uur.

Germanio: 122 uur.

Tin: 140 PM.

Lead: 175 uur.

De waarden van de smelten- en kookpunten van de elementen van groep 14 nemen de neiging af te nemen naarmate hun aantal en atomaire radioverhoging toenemen.

Dit weerspiegelt een lagere aantrekkingskracht tussen atomen naarmate hun grootte toeneemt. Dezelfde trend wordt waargenomen op de ionisatiepunten van de elementen van de groep; Hoe hoger de afstand van een elektron tot de kern, hoe lager de noodzakelijke energie voor scheiding.

Integendeel, naarmate het atoomnummer toeneemt, is er de neiging om de dichtheid van het element te vergroten. Dit kan te wijten zijn aan een groter aantal protonen en neutronen, de grootste massacomponenten.

Toepassingen

Koolstof

Grafiet wordt vezelig gebruikt in de uitwerking van kunststoffen. Bovendien wordt het gebruikt bij de uitwerking van potloden. De diamant is een kostbaar juweel. De grote hardheid wordt gebruikt in de boren van de olie -industrie en op het puntje van de potloden om glas te snijden.

Calciumcarbide wordt gebruikt als tussenpersoon bij de productie van koolstofdisulfide en koolstoftetrachloride. Koolstof wordt gebruikt bij de synthese van staal en pneumatische vulling.

Silicium

Silicium wordt gebruikt als een halfgeleider, evenals in verschillende functies van de elektronica -industrie. Het heeft een applicatie- en waterdichte middel. Silica (SIO₂) Het wordt gebruikt bij het uitwerken van keramiek en glas, naast een onderdeel van beton en baksteen.

Kan u van dienst zijn: Capaciteit: eenheden, formules, berekening, voorbeelden

Silicium wordt gebruikt in vacuümpompen. Het is essentieel in de voeding van kippen en ratten; Hoewel zijn essentie voor de mens onbekend is. Het is ook een reductiemiddel dat wordt gebruikt om het magnesium van zijn oxide vrij te geven.

Germanium

Het werd gebruikt als halfgeleider tot 1950, toen het werd verplaatst door silicium; Hoewel het verschillende functies blijft vervullen op het gebied van elektronica. Germanio wordt gebruikt in stralingsdetectoren. Germanio -oxide wordt gebruikt in optische vezels en grote hoeklenzen.

Blik

Het wordt gebruikt om ijzerobjecten te bedekken om ze te beschermen tegen oxidatie. Het blik wordt gebruikt bij het lassen en de productie van tin om voedsel in te pakken. Tinchloriden worden gebruikt bij het verminderen van ijzermineralen.

Tinverbindingen hebben talloze toepassingen. Tinfluoride wordt bijvoorbeeld gebruikt in tandpasta's; Tinoxide in keramiek; En het kobaltanaat zoals Cerúleo Blue Pigment. Bovendien zijn de tinnenvormen zoals brons en schil.

Leiding

Het wordt gebruikt bij de productie van autobatterijen; in bescherming tegen ioniserende straling; En in lassen.

Referenties

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (Vierde druk). MC Graw Hill.
2. Elizabeth Sproat, Jessica Lin en Vancy Wong. (5 juni 2019). Groep 14: Algemene eigenschappen en reacties. Hersteld van: chem.Librhetxts.borg
3. Wikipedia. (2019). Koolstofgroep hersteld van: in.Wikipedia.borg
4. Helmestine, Anne Marie, pH.D. (21 maart 2019). Koolstoffamilie van elementen. Hersteld van: Thoughtco.com
5. Moeller Therald. (2019). Koolstofgroepelement. Encyclopædia Britannica. Hersteld van: Britannica.com