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글쎄요, 탄소에 대해 알고 있습니다. 그렇지 않나요? 호흡이나 환경 보호에 관한 장에서 탄소에 대해 충분히 들었습니다. 그러나 실제로는 충분하지 않습니다! 이야기에는 훨씬 더 많은 것이 있습니다. 이 장에서는 탄소 계열 또는 원소 14를 살펴볼 것입니다. 예제와 함께 이들의 물리적 및 화학적 특성을 살펴 보겠습니다. 시작하겠습니다.
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이 요소는 p에 속합니다. -주기율표의 원소 블록. 따라서 전자 구성이 ns2np2임을 알 수 있습니다. 먼저이 그룹의 모든 구성원을 더 자세히 살펴 보겠습니다.
여기에서 그룹 16 요소에 대해 자세히 알아보세요.
원자의 전자적 구성은 하위 쉘과 궤도 사이에 분포 된 전자의 배치를 보여주는 예일뿐입니다. 이러한 전자 구성을 통해 원소의 다양한 물리적 및 화학적 특성을 이해할 수 있습니다. 원소 뒤의 화학은 가장 바깥 쪽 껍질에있는 원자가 전자의 수를 연구하여 결정할 수 있습니다.
요소의 전자 구성을 이해하기 전에 전자를 궤도에 할당하는 규칙을 이해해야합니다. 그렇게하는 데 도움이되는 많은 원칙이 있습니다. 여기에는 Pauli의 배제 원리, Hund의 최대 다중도 규칙 및 Aufbau 원리가 포함됩니다.
전자는 원자의 에너지가 최소가되도록 궤도를 채 웁니다. 따라서 원소의 전자는 Aufbau 원리에 따라 증가하는 순서로 에너지 레벨을 채 웁니다. Pauli는 각 전자에 대해 고유 한 양자 번호 집합을 정의했습니다. Pauli 배제 원리에 따르면 원자의 두 전자에 대한 네 개의 양자 수는 모두 같을 수 없습니다.
Hund의 규칙에 따라 궤도의 전자 쌍은 모든 하위 껍질이있을 때만 발생합니다. 각각 하나의 전자를가집니다. 이러한 그룹 14 요소의 일반적인 전자 구성은 ns2np2입니다. 이 원소들은 가장 바깥 쪽 p 궤도에 2 개의 전자를 가지고 있습니다.그룹 14 요소의 전자 구성은 다음과 같습니다.
기간 |
요소 |
기호 |
원자 번호 |
전자 구성 |
| 2 | 탄소 | C | 6 | 2s2 2p2 |
| 3 | 실리콘 | Si | 14 | 3s2 3p2 |
| 4 | 게르마늄 | Ge | 32 | 3d10 4s2 4p2 |
| 주석 | Sn | 50 | 4d10 5s2 5p2 | |
| 6 | 리드 | Pb | 82 | 4f14 5d10 6s2 6p2 |
14 족의 모든 원소는 가장 바깥 쪽 껍질에 4 개의 전자를 가지고 있기 때문에 14 족 원소의 원자가는 4입니다. 그들은 옥텟을 얻기 위해 결합 형성에이 전자를 사용합니다.
여기에서 그룹 17 요소에 대해 자세히 알아보세요.
그룹 아래로 이동하면 공유 반경이 증가합니다. 따라서 탄소에서 실리콘으로 반경이 크게 증가합니다. 그 차이는 덜 중요합니다. 그 이유는 더 무거운 멤버로 완전히 채워진 d 및 f 오비탈 때문일 수 있습니다.
그룹 아래로 내려 가면 이온화 엔탈피가 감소합니다. . 이것은 핵으로부터의 거리가 증가하기 때문입니다. 탄소에서 실리콘으로 이온화 엔탈피가 상당히 감소합니다. 그 차이는 덜 중요합니다. d 및 f 오비탈의 차폐 효과가 좋지 않아 주석에서 납으로 이온화 엔탈피가 약간 증가합니다.
여기에서 s- 블록 요소에 대해 자세히 알아보세요.
Q : 14 족 원소에 따라 전기 음성도는 어떻게 달라 지나요?
Ans : 그룹 아래로 내려 가면 일반적으로 전기 음성도가 감소합니다. 이 불규칙성의 원인은 d 및 f 원자 궤도가 개입하기 때문입니다. 그러나 전기 음성도는 실리콘에서 납까지 거의 동일합니다.