CARBONOIDS: ELEMENTAI, CHARAKTERISTIKOS IR PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Kad carbonids yra visus tuos elementus, kurie sudaro vadinamąją anglies šeimos, grupės 14 (IVa) periodinės lentelės. Grupę sudaro nemetalinis elementas, anglis; du metaloidiniai elementai, silicis ir germanis; ir trys metaliniai elementai: alavas, švinas ir flevoris.

Šių elementų išoriniame elektroniniame apvalkale yra keturi elektronai, kurių ns ² np ² konfigūracija . Jie linkę naudoti +4 oksidacijos būseną; Išskyrus šviną, kuris dėl inertinių elektronų poros naudoja oksidacijos būseną +2.

Anglis, tipinis anglies grupės elementas. Šaltinis: Pxhere.

Šiai šeimai priklausantys elementai yra chemiškai stabilūs, nelabai reaktyvūs. Bet jie sugeba sudaryti hidridus ir halogenidus. Be to, elementai linkę sudaryti kovalentinius ryšius; nors alavas ir švinas (abu metalai) linkę sudaryti metalines jungtis.

Lydymosi, virimo taškų ir jonizacijos energijos vertės paprastai mažėja, nes grupėje esančių elementų atominis skaičius padidėja. Taip pat mažėja efektyvus konkagacijavimas, dėl kurio susidaro anglis ir jos daugybinės CC jungtys.

Elementai ir charakteristikos

Anglies

Nemetalinis elementas, kurio atominis skaičius 6 ir kurio atominis svoris 12,011 g / mol. Anglis yra toks svarbus elementas, kad organinė chemija vadinama anglies chemija, nes visi jos junginiai yra sudaryti iš šio elemento.

Anglies yra angliavandeniuose, lipiduose, baltymuose ir nukleorūgštyse; tai yra visose molekulėse ir makromolekulėse, atsakingose ​​už gyvybę. Tačiau tai yra septynioliktasis žemės plutos gausos elementas.

Anglis yra vienintelis šeimos elementas, randamas gryna žemės plutoje. Be to, jis susijungia su kitais elementais, sudarydamas naftą ir karbonatus uolienose, tokiose kaip kalcitas (CaCO ₃ ), magnezitas (MgCO ₃ ) ir dolomitas (MgCO ₃ · CaCO ₃ ).

Anglis turi 5 allotropines formas: grafitą, kuris atrodo kaip sukrauti lakštai. Deimantas yra kubinės struktūros kristalas, tetraedrinės formos su anglies atomais, esančiais jo viršūnėse.

Amorfinė anglis yra juodi milteliai suodžių pavidalu. Pillenoje anglies žiedai sudaro molekulinę struktūrą, panašią į futbolo kamuolius. Grafene randame anglies atomų sluoksnį, išdėstytą korio schema.

Silicis

Tai metaloidas, kurio atominis numeris 14 ir kurio atominis svoris 28,09 g / mol. Jis randamas žemės plutoje kaip silicio dioksidas (SiO ₂ ), smėlis ir kvarcas, taip pat įvairūs mineralai ir silikatiniai moliai.

Silicis yra antras gausiausias žemės plutos elementas. Jis turi dvi allotropines formas: rudą amorfą ir pilką kristalinę formą, metalo blizgesį ir kubinius deimantinius kristalus.

Germanis

Tai metaloidas, kurio atominis skaičius 32, o atominis svoris 72,61 g / mol. Kasdien germanis yra mažai žinomas. Jis aptinkamas tik kai kuriuose sidabro ir cinko mineraluose, taip pat kai kuriose akmens anglių rūšyse ir germanite.

Jis yra pilkšvai baltos spalvos ir sudaro kubinių ir deimantų kristalų struktūrą.

Alavas

Tai metalas, kurio atominis skaičius 50 ir kurio atominė masė yra 118,71 g / mol. Alavas yra minkštas, formuojamas metalas, kurio lydymosi temperatūra maža. Jis turi dvi allotropines formas: β formos, turinčios tetragoninę kristalų struktūrą kambario temperatūroje; ir formos α, pilkos spalvos, esančios žemesnėje kaip 13 ºC temperatūroje.

Alavas išgaunamas iš mineralinio kasiterito (SnO ₂ ).

Vadovauti

Tai metalas, kurio atominis numeris 82 ir kurio atominė masė yra 207,2 g / mol. Jis turi į veidą orientuotą kristalinę struktūrą, melsvai baltą spalvą ir yra labai toksiškas žmonėms. Švinas randamas kaip mineralinės galenos (PbS) dalis.

Flevorianas

Tai metalas, kurio atominis numeris 114 ir kurio atominė masė yra 287 g / mol. Flevoriumas yra dirbtinis, radioaktyvus ir labai trumpalaikis elementas. Jo savybės yra panašios į tauriųjų dujų savybes, nors įmanoma, kad tai yra vėlesnis metalas nei pereinamieji metalai.

charakteristikos

Lydymosi temperatūra

Anglies: 3500 ºC (deimantas).

Silicis: 1 410 ºC.

Geraniumas: 937,4 ° C.

Alavas: 231,88 ºC.

Švinas: 327,50 ºC.

Virimo taškas

Anglis: 4827 ºC (deimantas).

Silicis: 2355 ºC.

Germanis: 2830 ° C.

Alavas: 2260 ºC.

Švinas: 1 740 ºC.

Tankis

Anglies: 3,51 g / cm ³ (deimantas).

Silicis: 2,33 g / cm ³ .

Germanis: 5,327 g / cm ³ .

Alavas: 7,28 g / cm ³ .

Sukelti: 11,343 g / cm ³ .

Jonizacijos energija

Anglies: 1 086 kJ / mol.

Silicis: 787 kJ / mol.

Germanis: 762 kJ / mol.

Alavas: 709 kJ / mol.

Švinas: 716 kJ / mol.

Atominis radijas

Anglis: 77 val.

Silicis: 118 val.

Germanis: 122 val.

Alavas: 140 val.

Švinas: 175 val.

14 grupės elementų lydymosi ir virimo temperatūros vertės paprastai mažėja didėjant jų skaičiui ir atominiam spinduliui.

Tai atspindi mažesnę patraukliąją jėgą tarp atomų, kai jų dydis padidėja. Tokia pati tendencija pastebima ir grupės elementų jonizacijos taškuose; kuo didesnis elektrono atstumas nuo branduolio, tuo mažesnė jo atskyrimui reikalinga energija.

Priešingai, didėjant atominiam skaičiui, didėja elemento tankis. Tai gali lemti didesnis protonų ir neutronų, masiškiausių branduolinių komponentų, skaičius.

Programos

Anglies

Grafitas pluoštiniu pavidalu naudojamas plastikų gamyboje. Be to, jis naudojamas pieštukų gamyboje. Deimantas yra brangus brangakmenis. Puikus kietumas naudojamas grąžtuose naftos pramonėje ir pieštukų galiukuose stiklui pjaustyti.

Kalcio karbidas yra naudojamas kaip tarpinis produktas tirpiklių anglies disulfido ir anglies tetrachlorido gamyboje. Anglis yra naudojama plieno ir padangų užpildų sintezei.

Silicis

Silicis naudojamas kaip puslaidininkis, taip pat atliekant įvairias funkcijas elektronikos pramonėje. Jis naudojamas kaip lubrikantas ir hidroizoliacinė medžiaga. Silicis (SiO ₂ ) naudojamas gaminant keramiką ir stiklą, taip pat yra betono ir plytų komponentas.

Silicis naudojamas vakuuminiuose siurbliuose. Tai būtina viščiukų ir žiurkių mitybai; nors jo esmė žmogui nežinoma. Tai taip pat yra reduktorius, naudojamas magniui pašalinti iš jo oksido.

Germanis

Jis buvo naudojamas kaip puslaidininkis iki 1950 m., Kai jį pakeitė silicis; nors ir toliau atlieka įvairias funkcijas elektronikos srityje. Germanis naudojamas radiacijos detektoriuose. Germanio oksidas naudojamas optinėse skaidulose ir plačiakampiuose lęšiuose.

Alavas

Jis naudojamas geležies daiktams dengti, siekiant apsaugoti juos nuo rūdžių. Alavas naudojamas suvirinant ir gaminant skardą maisto produktams pakuoti. Alavo chloridai naudojami mažinant geležies mineralus.

Alavo junginiai gali būti naudojami daug kartų. Pvz., Dantų pastose naudojamas natūralus fluoras; alavo oksidas keramikoje; ir kobalto stannatas kaip žalias mėlynas pigmentas. Taip pat alavas formuoja lydinius, tokius kaip bronza ir alavas.

Vadovauti

Jis naudojamas automobilių akumuliatorių gamyboje; apsauga nuo jonizuojančiosios spinduliuotės; ir suvirinant.

Nuorodos

1. Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
2. Elizabeth Sproat, Jessica Lin ir Vancy Wong. (2019 m. Birželio 05 d.). 14 grupė: bendrosios savybės ir reakcijos. Atkurta iš: chem.libretexts.org
3. Vikipedija. (2019 m.). Anglies grupė atsigavo iš: en.wikipedia.org
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019 m. Kovo 21 d.). Anglies elementų šeima. Atgauta iš: thinkco.com
5. Moelleris Theraldas. (2019 m.). Anglies grupės elementas. „Encyclopædia Britannica“. Atkurta iš: britannica.com