Nå, du är medveten om kol. Är det inte? Var det i ditt kapitel om andning eller miljöskydd, du har hört tillräckligt om kol. Men det är faktiskt inte tillräckligt! Det finns så mycket mer i historien. I detta kapitel ska vi titta på kolfamiljen eller elementet 14. Vi kommer att titta på deras fysiska och kemiska egenskaper, med exempel. Låt oss börja.
Föreslagna videor
) no-repeat 50% 50 %; bakgrundsstorlek: omslag ”> 
) ingen upprepning 50% 50%; bakgrundsstorlek: omslag”>
) ingen upprepning 50% 50%; bakgrundsstorlek: omslag ”>
Kolfamiljen
Dessa element tillhör p -block av element i det periodiska systemet. Vi kan alltså veta att deras elektroniska konfiguration är ns2np2. Låt oss först titta på alla medlemmar i denna grupp mer detaljerat.
Element av kolfamiljen
- Kol är det första elementet i denna 14: e grupp av element. Det är ett av de mest tillgängliga elementen som finns på vår jord. Vi kan hitta det i både kombinerade och fria tillstånd. Vi hittar det vanligtvis i luft, polymerer, organiska föreningar, karbonater etc. Den har tre isotoper, nämligen 12C, 13C och 14C där 14C är radioaktiv.
- Kisel är ett vanligt element i damm, sand, lera, sten, kiseldioxid och silikatmineraler. Vi kan knappast hitta det som ett rent el menade. Det är varken en icke-metall eller en metall. I själva verket är det en metalloid.
- Germanium är ett sällsynt element som vi använder vid tillverkning av halvledaranordningar. Ren germanium är en utmärkt halvledare. Det förekommer emellertid bara i spår eftersom det är för reaktivt för att det finns i elementärt tillstånd.
- Tenn är en mjuk, formbar metall med låg smältpunkt. Det erhålls huvudsakligen från mineralkassiteriten. Den har två huvudsakliga allotroper vid regelbundet tryck och temperatur.
- Bly, även rör, erhålls från Galena. Vi finner dess vanliga användning vid tillverkning av blybatterier, oxidationsmedel och legeringar. Bly är giftigt för oss människor.
Läs mer om grupp 16-element här.
Elektronisk konfiguration av kolfamiljen
Elektronisk konfiguration av en atom är inget annat än en illustration av utformningen av elektroner fördelade mellan underskal och orbitaler. Genom denna konfiguration av elektroner kan vi förstå de olika fysikaliska och kemiska egenskaperna hos elementen. Kemien bakom elementen kan bestämmas genom att studera antalet valenselektroner i de yttersta skalen.
Innan vi förstår den elektroniska konfigurationen av element måste vi förstå reglerna för tilldelning av elektronerna i orbitalerna. Det finns många principer som hjälper oss att göra det. Dessa inkluderar Paulis uteslutningsprincip, Hund’srule of maximum multiplicity och Aufbau-princip.
Elektroner fyller orbitalerna på ett sådant sätt att atomens energi är på ett minimum. Därför fyller elektronernas element ett energinivå i en ökande ordning enligt Aufbau-principen. Pauli definierade en uppsättning unika kvantnummer för varje elektron. Pauli-uteslutningsprincipen säger att alla de fyra kvantnummer för två elektroner i en atom aldrig kan vara desamma.
Enligt Hundra regel sker parning av elektroner i en bana endast när alla underskal har en elektron vardera. Den allmänna elektroniska konfigurationen för dessa grupp 14-element är ns2np2. Dessa element har 2 elektroner i de yttersta p-orbitalerna.Den elektroniska konfigurationen av grupp 14-element är som följer:
Period
|
Element
|
Symbol
|
Atomnummer
|
Elektronisk konfiguration
|
| 2 |
Kol |
C |
6 |
2s2 2p2 |
| 3 |
Silicon |
Si |
14 |
3s2 3p2 |
| 4 |
Germanium |
Ge |
32 |
3d10 4s2 4p2 |
5
Plåt |
Sn |
50 |
4d10 5s2 5p2 |
| 6 |
Lead |
Pb |
82 |
4f14 5d10 6s2 6p2 |
Eftersom alla element i grupp 14 har 4 elektroner i det yttersta skalet, är valensen för grupp 14-element 4. De använder dessa elektroner i bindningsbildningen för att erhålla oktett konfiguration.
Läs mer om grupp 17-element här.
Egenskaper och trender i element 14
1) Kovalent radie
Som vi flytta ner i gruppen ökar den kovalenta radien. Därför ökar radien kraftigt från kol till kisel. Lägg upp det, skillnaden är mindre betydande. Anledningen kan tillskrivas d- och f-orbitalerna som är helt fyllda med de tyngre medlemmarna.
2) Joniseringsentalpi
När vi flyttar ner i gruppen märker vi att joniseringsentalpierna minskar . Detta beror på ökningen i avståndet från kärnan. Det finns en avsevärd minskning av joniseringsentalpi från kol till kisel. Lägg upp det, skillnaden är mindre betydande. Det finns en liten ökning av joniseringsentalpi från tenn till bly på grund av den dåliga skärmningseffekten av d- och f-orbitalerna.
Läs mer om s-blockelement här.
Löst exempel för dig
F: Hur varierar elektronegativiteten längs grupp 14-elementen?
Ans: När vi rör oss ner i gruppen minskar elektronegativiteten generellt. Anledningen till denna oegentlighet är på grund av fyllningen av mellanliggande d- och f-atomorbitaler. Elektronegativiteten är dock nästan densamma från kisel till bly.
