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まあ、あなたは炭素を知っています。そうですね。呼吸や環境保護に関する章でも、炭素については十分に聞いたことがあるでしょう。しかし、それだけでは十分ではありません。話にはまだまだたくさんのことがあります。この章では、炭素族または元素14について説明します。例を挙げて、それらの物理的および化学的特性について説明します。始めましょう。
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これらの要素はpに属します-周期表の元素のブロック。したがって、それらの電子配置はns2np2であることがわかります。最初に、このグループのすべてのメンバーをより詳細に見てみましょう。
グループ16の元素について詳しくは、こちらをご覧ください。
原子の電子配置は、サブシェルと軌道に分布する電子の配置を示したものにすぎません。この電子配置により、元素のさまざまな物理的および化学的性質を理解することができます。元素の背後にある化学的性質は、最外殻の価電子の数を調べることで判断できます。
元素の電子配置を理解する前に、電子を軌道に割り当てるための規則を理解する必要があります。そうするのに役立つ多くの原則があります。これらには、パウリの排他原理、フントの最大多重度の法則、およびオーフバウの原理が含まれます。
電子は、原子のエネルギーが最小になるように軌道を満たします。したがって、元素の電子は、オーフバウの原理に従って、エネルギーレベルを昇順で満たします。パウリは、各電子に固有の量子数のセットを定義しました。パウリの排他原理は、原子内の任意の2つの電子の4つの量子数すべてが同じになることは決してないと述べています。
フントの法則に従って、軌道内の電子のペアリングは、すべてのサブシェルの場合にのみ発生します。それぞれ1つの電子を持っています。これらのグループ14の元素の一般的な電子配置はns2np2です。これらの元素は、最も外側のp軌道に2つの電子を持っています。グループ14要素の電子構成は次のとおりです。
期間 |
要素 |
シンボル |
原子番号 |
電子構成 |
| 2 | カーボン | C | 6 | 2s2 2p2 |
| 3 | シリコン | Si | 14 | 3s2 3p2 |
| 4 | ゲルマニウム | Ge | 32 | 3d10 4s2 4p2 |
| 錫 | Sn | 50 | 4d10 5s2 5p2 | |
| 6 | リード | Pb | 82 | 4f14 5d10 6s2 6p2 |
グループ14のすべての元素は最外殻に4つの電子を持っているため、グループ14の元素の原子価は4です。これらの電子を結合形成に使用してオクテットを取得します。構成。
グループ17要素の詳細についてはこちらをご覧ください。
グループを下に移動すると、共有半径が増加します。したがって、炭素からシリコンへの半径が大幅に増加します。それを投稿すると、違いはそれほど重要ではありません。その理由は、重いメンバーで完全に満たされたd軌道とf軌道にあると考えられます。
グループを下に移動すると、イオン化エンタルピーが減少することがわかります。 。これは、核からの距離が長くなるためです。炭素からシリコンへのイオン化エンタルピーは大幅に減少します。それを投稿すると、違いはそれほど重要ではありません。 d軌道とf軌道の遮蔽効果が低いため、スズから鉛へのイオン化エンタルピーがわずかに増加します。
sブロック元素の詳細についてはこちらをご覧ください。
Q：電気陰性度はグループ14の要素に沿ってどのように変化しますか？
回答：グループを下に移動すると、一般に電気陰性度は低下します。この不規則性の背後にある理由は、介在するdおよびf原子軌道の充填によるものです。ただし、電気陰性度はシリコンから鉛までほぼ同じです。