Tutustu alkuaineiden hiiliperheeseen

Yksi tapa luokitella elementit on perheen mukaan. Perhe koostuu homologisesta elementistä, jonka atomeilla on sama määrä valenssielektroneja ja siten samat kemialliset ominaisuudet. Esimerkkejä elementtiperheistä ovat typpiperhe, happea perhe ja hiili perhe.

Keskeiset tavarat: hiili-alkuaineperhe

hiili perhe on elementtiryhmä 14 jaksollinen järjestelmä. Hiiliperhe koostuu viidestä elementistä: hiiltä, ​​piitä, germaniumia, tinaa ja lyijyä. On todennäköistä, että elementti 114, flerovium, käyttäytyy tietyissä suhteissa myös perheenjäsenenä. Toisin sanoen ryhmä koostuu hiilestä ja sen alla olevista elementeistä jaksollisessa taulukossa. Hiiliperhe sijaitsee melkein jaksotaulun keskellä, ei-metalleja oikealla ja metalleja vasemmalla.

Hiiliperhettä kutsutaan myös hiiliryhmäksi, ryhmäksi 14 tai ryhmäksi IV. Kerran, tätä perhettä kutsuttiin tetreleiksi tai tetrageeneiksi, koska elementit kuuluivat ryhmään IV tai viitteenä näiden elementtien atomien neljään valenssielektroniin. Perhettä kutsutaan myös kristallogeeneiksi.

Tässä on joitain faktoja hiiliperheestä:

• Hiiliperheen elementit sisältävät atomeja, joiden ulkoisessa energiatasossa on 4 elektronia. Kaksi näistä elektroneista on s subhell, kun taas 2 ovat p subshell. Vain hiilellä on s² ulompi kokoonpano, joka vastaa eristä hiilen ja muiden perheen elementtien välillä.
• Kuten sinä siirrä jaksollista taulukkoa alaspäin hiiliperheessä atomisäde ja ionisäde kasvavat samalla, kun elektronegatiivisuus ja ionisaatioenergia vähenee. Atomikoko kasvaa liikkuessa alas ryhmästä, koska lisätään ylimääräinen elektronikuori.
• Alkuaineiden tiheys lisää liikkumista alas ryhmästä.
• Hiiliperhe koostuu yhdestä ei-metallisesta (hiilestä), kahdesta epämetalleja (pii ja germanium) ja kaksi metallit (tina ja lyijy). Toisin sanoen elementit saavat metallisuuden liikkuessa alas ryhmästä.
• Näitä elementtejä löytyy monista erilaisista yhdisteistä. Hiili on ryhmässä ainoa elementti, joka voidaan löytää puhtaasta luonnosta.
• Hiiliperheen elementteillä on suuresti muuttuva fysikaalinen ja kemialliset ominaisuudet.
• Kaiken kaikkiaan hiiliperheen elementit ovat vakaita ja yleensä melko reagoimattomia.
• Elementeillä on taipumus muodostaa kovalenttiset yhdisteet, vaikka tina ja lyijy myös muodostuvat ioniyhdisteet.
• Lyijää lukuun ottamatta, kaikki hiiliperheen elementit ovat olemassa eri muodoissa tai allotropeissa. Hiiltä esiintyy esimerkiksi timanttien, grafiittien, fullereenien ja amorfisten hiilen allotropeissa. Tina esiintyy valkoisena tinana, harmaana tinana ja rombisena tinana. Lyijyä esiintyy vain tiheänä siniharmaana metallina.
• Ryhmän 14 (hiiliperheen) alkuaineilla on paljon korkeammat sulamispisteet ja kiehumispisteet kuin ryhmän 13 alkioilla. Hiiliperheen sulamis- ja kiehumispisteillä on taipumus vähentyä liikkuessa alas ryhmästä pääasiassa siksi, että atomivoimat suurempien molekyylien sisällä eivät ole yhtä voimakkaita. Esimerkiksi lyijyllä on niin alhainen sulamispiste, että se nesteytetään helposti liekillä. Tämä tekee siitä hyödyllisen juotteen pohjana.

Hiiliperheen elementit ovat tärkeitä päivittäisessä elämässä ja teollisuudessa. Hiili on orgaanisen elämän perusta. Sen allotrope-grafiittia käytetään kynissä ja raketeissa. Elävät organismit, proteiinit, muovit, ruoka ja orgaaniset rakennusmateriaalit sisältävät kaikki hiiltä. Silikoneja, jotka ovat piiyhdisteitä, käytetään voiteluaineiden valmistukseen ja tyhjiöpumppuihin. Piiä käytetään sen oksidina lasin valmistukseen. Germaanium ja pii ovat tärkeitä puolijohteita. Tinaa ja lyijyä käytetään seoksissa ja pigmenttien valmistukseen.

• Holt, Rinehart ja Winston. "Moderni kemia (Etelä-Carolina)." Harcourt Education, 2009.