Cóż, jesteś świadomy węgla. Prawda? Czy to w swoim rozdziale poświęconym oddychaniu czy ochronie środowiska, słyszałeś wystarczająco dużo o węglu. Jednak to w rzeczywistości nie wystarczy! W tej historii jest o wiele więcej. W tym rozdziale przyjrzymy się rodzinie lub pierwiastkowi węgla 14. Przyjrzymy się ich właściwościom fizycznym i chemicznym wraz z przykładami. Zacznijmy.
Proponowane filmy
) bez powtórzeń 50% 50 %; background-size: cover „> 
) bez powtórzeń 50% 50%; background-size: cover”>
) bez powtórzeń 50% 50%; background-size: cover „>
Rodzina węgla
Te elementy należą do p -bloku pierwiastków w układzie okresowym. Możemy więc wiedzieć, że ich konfiguracja elektroniczna to ns2np2. Najpierw przyjrzyjmy się bliżej wszystkim członkom tej grupy.
Elementy rodziny węgla
- Węgiel jest pierwszym pierwiastkiem w tej 14. grupie pierwiastków. Jest to jeden z najpowszechniej dostępnych pierwiastków obecnych na naszej ziemi. Możemy go znaleźć zarówno w stanach połączonych, jak i wolnych. powietrze, polimery, związki organiczne, węglany itp. Ma trzy izotopy, a mianowicie 12C, 13C i 14C, gdzie 14C jest radioaktywne.
- Krzem jest powszechnym pierwiastkiem w kurzu, piasku, glinie, kamieniu, krzemionce i minerały krzemianowe. Z trudem możemy go znaleźć jako czysty ele ment. To nie jest niemetal ani metal. W rzeczywistości jest to metaloid.
- German jest rzadkim pierwiastkiem, którego używamy do produkcji urządzeń półprzewodnikowych. Czysty german jest doskonałym półprzewodnikiem. Jednak występuje tylko w śladach, ponieważ jest zbyt reaktywny, aby można go było znaleźć w stanie elementarnym.
- Cyna jest miękkim, ciągliwym metalem o niskiej temperaturze topnienia. Otrzymywany jest głównie z mineralnego kasyterytu. Ma dwa główne związki alotropowe przy normalnym ciśnieniu i temperaturze.
- Ołów, również ołowiu, pozyskiwany jest z Galeny. Znajdziemy jego powszechne zastosowanie w produkcji akumulatorów ołowiowo-kwasowych, utleniaczy i stopów. Ołów jest toksyczny dla nas, ludzi.
Tutaj dowiesz się więcej o elementach z grupy 16.
Elektroniczna konfiguracja rodziny węgla
Elektroniczna konfiguracja atomu jest niczym innym jak ilustracją rozmieszczenia elektronów rozłożonych na podpowłoki i orbitale. Dzięki tej konfiguracji elektronów możemy zrozumieć różne właściwości fizyczne i chemiczne pierwiastków. Chemię elementów można określić, badając liczbę elektronów walencyjnych w najbardziej zewnętrznych powłokach.
Zanim zrozumiemy konfigurację elektronową pierwiastków, musimy zrozumieć zasady przypisywania elektronów do orbitali. Pomaga nam w tym wiele zasad. Należą do nich zasada wykluczenia Pauliego, zasada maksymalnej krotności Hunda i zasada Aufbau.
Elektrony wypełniają orbitale w taki sposób, że energia atomu jest minimalna. Stąd elektrony pierwiastka wypełniają poziomy energii w kolejności rosnącej, zgodnie z zasadą Aufbau. Pauli zdefiniował zestaw unikalnych liczb kwantowych dla każdego elektronu. Zasada wykluczenia Pauliego mówi, że wszystkie cztery liczby kwantowe dla dowolnych dwóch elektronów w atomie nigdy nie mogą być takie same.
Zgodnie z regułą Hunda, parowanie elektronów na orbicie zachodzi tylko wtedy, gdy wszystkie podpowłoki mają po jednym elektronie. Ogólna konfiguracja elektroniczna tych 14 elementów grupy to ns2np2. Pierwiastki te mają 2 elektrony na zewnętrznych orbitaliach p.Elektroniczna konfiguracja elementów grupy 14 jest następująca:
Period |
Element |
Symbol |
Liczba atomowa |
Konfiguracja elektroniczna |
| 2 | Węgiel | C | 6 | 2s2 2p2 |
| 3 | Krzem | Si | 14 | 3s2 3p2 |
| 4 | Germanium | Ge | 32 | 3d10 4s2 4p2 |
| Cyna | Sn | 50 | 4d10 5s2 5p2 | |
| 6 | Potencjalny klient | Pb | 82 | 4f14 5d10 6s2 6p2 |
Ponieważ wszystkie pierwiastki z grupy 14 mają 4 elektrony w zewnętrznej powłoce, wartościowość pierwiastków z grupy 14 wynosi 4. Używają tych elektronów do tworzenia wiązań, aby otrzymać oktet konfiguracji.
Dowiedz się więcej o elementach z grupy 17 tutaj.
Właściwości i trendy w elemencie 14
1) Promień kowalencyjny
Ponieważ przesunąć grupę w dół, promień kowalencyjny wzrasta. Dlatego występuje znaczny wzrost promienia od węgla do krzemu. Napisz, różnica jest mniejsza. Przyczyną mogą być orbitale di f, które są całkowicie wypełnione cięższymi członami.
2) Entalpia jonizacyjna
Idąc w dół grupy, zauważamy, że entalpie jonizacji maleją . Dzieje się tak ze względu na wzrost odległości od jądra. Występuje znaczny spadek entalpii jonizacji od węgla do krzemu. Napisz, różnica jest mniejsza. Występuje niewielki wzrost entalpii jonizacji od cyny do ołowiu z powodu słabego efektu ekranowania orbitali di f.
Dowiedz się więcej o elementach bloku s.
Przykład rozwiązany dla Ciebie
P: Jak zmienia się elektroujemność wzdłuż pierwiastków z grupy 14?
Odp: Kiedy poruszamy się w dół grupy, elektroujemność ogólnie maleje. Przyczyną tej nieregularności jest wypełnienie orbitali atomowych d i f. Jednak elektroujemność jest prawie taka sama od krzemu do ołowiu.