Dozvědět se o uhlíkové rodině prvků

Jedním ze způsobů, jak klasifikovat prvky, je rodina. Rodina sestává z homologního prvku s atomy majícími stejný počet valenčních elektronů a tedy podobné chemické vlastnosti. Příklady skupin prvků jsou rodina dusíku, rodina kyslíku a rodina uhlíku.

Klíčové cesty: Uhlíková rodina prvků

uhlík rodina je skupina prvků 14 periodická tabulka. Rodina uhlíku sestává z pěti prvků: uhlíku, křemíku, germania, cínu a olova. Je pravděpodobné, že prvek 114, flerovium, se v některých ohledech budou chovat také jako člen rodiny. Jinými slovy, skupina sestává z uhlíku a prvků přímo pod ním v periodické tabulce. Rodina uhlíku je umístěna téměř téměř uprostřed periodické tabulky, s nekovy napravo a kovy na levé straně.

Skupina uhlíku se také nazývá uhlíková skupina, skupina 14 nebo skupina IV. Najednou byla tato rodina nazývána tetrely nebo tetrageny, protože prvky patřily do skupiny IV nebo jako odkaz na čtyři valenční elektrony atomů těchto prvků. Rodina se také nazývá krystaly.

Zde jsou některá fakta o uhlíkové rodině:

• Prvky rodiny uhlíku obsahují atomy, které mají ve své vnější energetické hladině 4 elektrony. Dva z těchto elektronů jsou v s subshell, zatímco 2 jsou v str subshell. Pouze uhlík má s² vnější konfigurace, která odpovídá za některé rozdíly mezi uhlíkem a dalšími prvky v rodině.
• Jako ty posunout dolů periodickou tabulku v uhlíkové rodině se atomový poloměr a iontový poloměr zvyšují, zatímco elektronegativita a ionizační energie pokles. Velikost atomu se zvyšuje pohybem dolů po skupině, protože je přidán další obal elektronů.
• Hustota prvku se zvyšuje pohybem dolů po skupině.
• Rodina uhlíku sestává z jednoho nekovu (uhlíku), dvou metaloidy (křemík a germanium) a dva kovy (cín a olovo). Jinými slovy, elementy získávají metalicitu pohybující se po skupině.
• Tyto prvky se nacházejí v široké škále sloučenin. Uhlík je jediný prvek ve skupině, který lze v přírodě nalézt čistě.
• Prvky uhlíkové rodiny mají velmi variabilní fyzikální a chemické vlastnosti.
• Celkově jsou prvky rodiny uhlíku stabilní a mají tendenci být poměrně nereaktivní.
• Prvky mají tendenci se formovat kovalentní sloučeniny, i když se tvoří i cín a olovo iontové sloučeniny.
• S výjimkou olova, všechny prvky uhlíku rodiny existují jako různé formy nebo allotropy. Uhlík se například vyskytuje v diamantových, grafitových, fullerenových a amorfních uhlíkových allotropech. Cín se vyskytuje jako bílá, šedá a kosočtverečná cín. Olovo se nachází pouze jako hustý modrošedý kov.
• Prvky skupiny 14 (skupina uhlíku) mají mnohem vyšší teploty tání a teploty varu než prvky skupiny 13. Body tání a teploty varu v uhlíkové rodině mají tendenci se snižovat pohybem dolů po skupině, hlavně proto, že atomové síly uvnitř větších molekul nejsou tak silné. Olovo má například tak nízkou teplotu tání, že ho snadno zkapalní plamen. Díky tomu je užitečné jako základ pro pájení.

Prvky uhlíkové rodiny jsou důležité v každodenním životě a v průmyslu. Uhlík je základem organického života. Jeho allotropový grafit se používá v tužkách a raketách. Živé organismy, bílkoviny, plasty, potraviny a organické stavební materiály všechny obsahují uhlík. Silikony, což jsou sloučeniny křemíku, se používají k výrobě maziv a pro vakuová čerpadla. Jako oxid se používá k výrobě skla křemík. Germanium a křemík jsou důležité polovodiče. Cín a olovo se používají ve slitinách a při výrobě pigmentů.

• Holt, Rinehart a Winston. "Moderní chemie (Jižní Karolína)." Harcourt Education, 2009.