Bene, conosci il carbonio. Non è vero? Sia nel tuo capitolo sulla respirazione o sulla protezione ambientale, hai sentito abbastanza parlare di carbonio. Tuttavia, in realtà non è abbastanza! C’è molto di più nella storia. In questo capitolo esamineremo la famiglia o l’elemento 14 del carbonio. Vedremo le loro proprietà fisiche e chimiche, con esempi. Cominciamo.
Video consigliati
) nessuna ripetizione 50% 50 %; background-size: cover “> 
) nessuna ripetizione 50% 50%; background-size: cover”>
) nessuna ripetizione 50% 50%; background-size: cover “>
The Carbon Family
Questi elementi appartengono alla p -blocco di elementi nella tavola periodica. Possiamo, quindi sapere, la loro configurazione elettronica è ns2np2. Vediamo prima tutti i membri di questo gruppo in maggiore dettaglio.
Elementi della famiglia Carbon
- Il carbonio è il primo elemento di questo 14 ° gruppo di elementi. È uno degli elementi più abbondantemente disponibili presenti sulla nostra terra. Possiamo trovarlo in stati combinati e liberi. Di solito lo troviamo in aria, polimeri, composti organici, carbonati ecc. Ha tre isotopi, vale a dire, 12C, 13C e 14C dove 14C è radioattivo.
- Il silicio è un elemento comune in polvere, sabbia, argilla, pietra, silice e minerali di silicato. Difficilmente possiamo trovarlo come un ele ment. Non è né un metallo né un metallo. In effetti, è un metalloide.
- Il germanio è un elemento raro che utilizziamo nella produzione di dispositivi a semiconduttore. Il germanio puro è un eccellente semiconduttore. Tuttavia, si verifica solo in tracce poiché è troppo reattivo per essere trovato allo stato elementare.
- Lo stagno è un metallo morbido e malleabile con un basso punto di fusione. Si ottiene principalmente dalla cassiterite minerale. Ha due allotropi principali a pressione e temperatura regolari.
- Il piombo, anche a piombo, è ottenuto da Galena. Troviamo il suo uso comune nella produzione di batterie al piombo-acido, agenti ossidanti e leghe. Il piombo è tossico per noi, gli esseri umani.
Ulteriori informazioni sugli elementi del gruppo 16 qui.
Configurazione elettronica della famiglia del carbonio
La configurazione elettronica di un atomo non è altro che un’illustrazione della disposizione degli elettroni distribuiti tra i sottogusci e gli orbitali. Da questa configurazione di elettroni possiamo comprendere le varie proprietà fisiche e chimiche degli elementi. La chimica alla base degli elementi può essere determinata studiando il numero di elettroni di valenza nei gusci più esterni.
Prima di comprendere la configurazione elettronica degli elementi, dobbiamo comprendere le regole per l’assegnazione degli elettroni negli orbitali. Ci sono molti principi che ci aiutano a farlo. Questi includono il principio di esclusione di Pauli, la regola di Hund della massima molteplicità e il principio di Aufbau.
Gli elettroni riempiono gli orbitali in modo tale che l’energia dell’atomo sia al minimo. Quindi, gli elettroni di un elemento riempiono i livelli di energia in un ordine crescente secondo il principio di Aufbau. Pauli ha definito un insieme di numeri quantici univoci per ogni elettrone. Il principio di esclusione di Pauli afferma che tutti e quattro i numeri quantici per due elettroni qualsiasi in un atomo non possono mai essere gli stessi.
Secondo la regola di Hund, l’accoppiamento di elettroni in un orbitale avviene solo quando tutti i sottogusci hanno un elettrone ciascuno. La configurazione elettronica generale di questi elementi del gruppo 14 è ns2np2. Questi elementi hanno 2 elettroni negli orbitali p più esterni.La configurazione elettronica degli elementi del gruppo 14 è la seguente:
Periodo |
Elemento |
Simbolo |
Numero atomico |
Configurazione elettronica |
| 2 | Carbonio | C | 6 | 2s2 2p2 |
| 3 | Silicio | Si | 14 | 3s2 3p2 |
| 4 | Germanio | Ge | 32 | 3d10 4s2 4p2 |
| Tin | Sn | 50 | 4d10 5s2 5p2 | |
| 6 | Lead | Pb | 82 | 4f14 5d10 6s2 6p2 |
Poiché tutti gli elementi del gruppo 14 hanno 4 elettroni nel guscio più esterno, la valenza degli elementi del Gruppo 14 è 4. Usano questi elettroni nella formazione del legame per ottenere ottetto configurazione.
Ulteriori informazioni sugli elementi del gruppo 17 qui.
Proprietà e tendenze nell’elemento 14
1) Raggio covalente
Come noi spostati verso il basso nel gruppo, il raggio covalente aumenta. Pertanto, vi è un sostanziale aumento del raggio dal carbonio al silicio. Pubblica quello, la differenza è meno considerevole. Il motivo può essere attribuito agli orbitali de f che sono completamente riempiti con i membri più pesanti.
2) Entalpia di ionizzazione
Scendendo nel gruppo, notiamo che le entalpie di ionizzazione diminuiscono . Ciò è dovuto all’aumento della distanza dal nucleo. C’è una sostanziale diminuzione dell’entalpia di ionizzazione dal carbonio al silicio. Pubblica quello, la differenza è meno considerevole. C’è un leggero aumento dell’entalpia di ionizzazione dallo stagno al piombo a causa dello scarso effetto schermante degli orbitali de f.
Ulteriori informazioni sugli elementi del blocco s qui.
Esempio risolto per te
D: Come varia l’elettronegatività lungo gli elementi del Gruppo 14?
Ans: Man mano che ci spostiamo verso il basso nel gruppo, l’elettronegatività diminuisce in generale. La ragione di questa irregolarità è dovuta al riempimento degli orbitali atomici d e f intermedi. Tuttavia, l’elettronegatività è quasi la stessa dal silicio al piombo.