Elementi, caratteristiche e usi dei carbonidi

IL Carbonid Questi sono tutti quegli elementi che costituiscono la famiglia di carbonio così chiamata, gruppo 14 (IVA) della tavola periodica. Il gruppo è costituito da un elemento non metal, carbonio; due elementi metalloidi, silicio e germanio; e tre elementi metallici: stagno, piombo e flovorium.

Questi elementi hanno quattro elettroni nel loro strato elettronico più esterno, con la configurazione NS²Np². Tendono a usare lo stato di ossidazione +4; Ad eccezione del piombo, che a causa dell'effetto della coppia di elettroni inerti, utilizza lo stato di ossidazione +2.

Carbon, l'elemento rappresentativo del gruppo carbonide. Fonte: pxhere.

Gli elementi appartenenti a questa famiglia sono chimicamente stabili, poco reattivi. Ma sono in grado di formare idrori e alogenuri. Inoltre, gli elementi tendono a formare legami covalenti; Sebbene la stagno e il piombo (entrambi i metalli) tendono a formare legami metallici.

I valori dei punti energetici di fusione, ebollizione e ionizzazione tendono a diminuire all'aumentare del numero atomico degli elementi di gruppo. Allo stesso modo, diminuiscono concatenazioni efficienti, conducendo carbonio e i suoi multipli legami C-C.

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Elementi e caratteristiche

Carbonio

Elemento non metallico con numero atomico 6 e peso atomico 12.011 g/mol. Il carbonio è un elemento così importante che la chimica del carbonio è chiamata chimica organica, poiché tutti i suoi composti sono formati da questo elemento.

Il carbonio è presente in carboidrati, lipidi, proteine ​​e acidi nucleici; cioè, in tutte le molecole e macromolecole responsabili della vita. Tuttavia, è il diciassettesimo elemento in abbondanza nella corteccia terrestre.

Il carbonio è l'unico elemento della famiglia che si trova nella corteccia terrestre puramente. Inoltre, è combinato con altri elementi per formare olio e carbonati in rocce come la calcite (Caco₃), Magnesita (MGCO₃) e La dolomita (MGCO₃·Ladro₃).

Il carbonio ha 5 forme allotropiche: grafite, che è presentata come foglie impilate. Il diamante è un cristallo a struttura cubica, forma tetraedrica con atomi di carboni situati ai suoi vertici.

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Il carbonio amorfo è nera polvere nera. Nel Fullerane, gli anelli di carbonio formano accordi molecolari simili ai palloni da calcio. E nel grafene, troviamo uno strato di atomi di carbonio disposti sotto forma di nido d'ape.

Silicio

È un numero atomico 14 e un peso atomico 28,09 g/mol. Si trova nella crosta terrestre come una silice (SIO₂), sabbia e quarzo, nonché in diversi minerali e argille di silicati.

Il silicio è il secondo elemento più abbondante nella crosta terrestre. Presenta due forme allotropiche: un amorfo marrone e una forma cristallina grigia, luminosità metallica e cristalli cubi di diamanti.

Germanio

È un numero atomico 32 e peso atomico 72,61 g/mol. Germanio è poco conosciuto su base giornaliera. È traccia solo in alcuni minerali d'argento e di zinco, così come in alcuni tipi di carbone e in germania.

È bianco grigiastro e forma una struttura cristallina cubica e diamantata.

Lattina

È un numero atomico 50 e peso atomico 118,71 g/mol. La stagno è un metallo morbido e modellabile, basso punto di fusione. Ha due forme allotropiche: forma β, di struttura cristallina tetragonale a temperatura ambiente; e α, forma grigia che è a temperature inferiori a 13 ºC.

La scatola viene estratta dal minerale del castiterite (SNO₂).

Guida

È un numero atomico 82 e peso atomico 207,2 g/mol. Ha una struttura cristallina centrata su facce, bianco bluastro e grande tossicità per l'uomo. Il piombo fa parte del minerale di Galena (PBS).

Flevorio

È un numero atomico 114 e un peso atomico di 287 g/mol. Flevorio è un elemento di vita artificiale, radioattivo e molto breve. Le sue proprietà sono simili a quelle dei gas nobili, sebbene sia possibile che si tratti di un metallo dopo i metalli di transizione.

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Caratteristiche

Punto di fusione

Carbon: 3.500 ºC (diamante).

Silicio: 1.410 ºC.

Geranio: 937,4 ºC.

Tin: 231,88 ºC.

Lead: 327,50 ºC.

Punto di ebollizione

Carbon: 4.827 ºC (diamante).

Silicio: 2.355 ºC.

Germanio: 2.830 ºC.

Tin: 2.260 ºC.

Lead: 1.740 ºC.

Densità

Carbone: 3,51 g/cm³ (Diamante).

Silicio: 2,33 g/cm³.

Germanio: 5.327 g/cm³.

Tin: 7,28 g/cm³.

Lead: 11.343 g/cm³.

Energia ionizzata

Carbon: 1.086 kj/mol.

Silicio: 787 kJ/mol.

Germanio: 762 kJ/mol.

Stagno: 709 kJ/mol.

Lead: 716 kJ/mol.

Radio atomica

Carbone: 77 pm.

Silicio: 118 pm.

Germanio: 122 pm.

Tin: 140 pm.

Lead: 175 pm.

I valori dei punti di fusione e di ebollizione degli elementi del gruppo 14 tendono a diminuire all'aumentare del loro numero e della radio atomica.

Ciò riflette una forza inferiore di attrazione tra gli atomi all'aumentare delle loro dimensioni. La stessa tendenza è osservata nei punti di ionizzazione degli elementi del gruppo; Maggiore è la distanza di un elettrone verso il nucleo, minore è l'energia necessaria per la separazione.

Al contrario, all'aumentare del numero atomico, c'è la tendenza ad aumentare la densità dell'elemento. Ciò può essere dovuto a un numero maggiore di protoni e neutroni, i più grandi componenti di massa.

Applicazioni

Carbonio

La grafite è usata fibrosa nell'elaborazione della plastica. Inoltre, viene utilizzato nell'elaborazione delle matite. Il diamante è un gioiello prezioso. La sua grande durezza è utilizzata nei trapani dell'industria petrolifera e sulla punta delle matite per tagliare il vetro.

Il carburo di calcio viene utilizzato come intermediario nella produzione di disolfuro di carbonio solvente e tetracloruro di carbonio. Il carbonio viene utilizzato nella sintesi di acciaio e riempimento pneumatico.

Silicio

Il silicio viene utilizzato come semiconduttore, nonché in diverse funzioni del settore elettronico. Ha un'applicazione e un agente impermeabile. Silice (siO₂) È usato in elaborazione di ceramica e vetro, oltre ad essere un componente di cemento e mattoni.

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Il silicio viene utilizzato nelle pompe a vuoto. È essenziale nella nutrizione di polli e ratti; Sebbene la sua essenzialità per l'uomo sia sconosciuta. È anche un agente riducente che viene utilizzato per rilasciare il magnesio del suo ossido.

Germanio

Fu usato come semiconduttore fino al 1950, quando fu spostato dal silicio; Sebbene continui a svolgere diverse funzioni nel campo dell'elettronica. Germanio viene utilizzato nei rilevatori di radiazioni. L'ossido di Germanio viene utilizzato nelle fibre ottiche e le lenti ad angolo di grandi dimensioni.

Lattina

Viene utilizzato per coprire gli oggetti di ferro per proteggerli dall'ossidazione. La scatola viene utilizzata nella saldatura e nella produzione di stagno per imballare gli alimenti. I cloruri di stagno sono usati per ridurre i minerali di ferro.

I composti di stagno hanno numerose applicazioni. Ad esempio, il fluoruro di stagno viene utilizzato nelle paste dentali; Ossido di stagno in ceramica; E il cobaltanate come Cerúleo Blue Pigment. Inoltre, le forme di stagno come il bronzo e la buccia.

Guida

Viene utilizzato nella produzione di batterie per auto; in protezione contro le radiazioni ionizzanti; E nella saldatura.

Riferimenti

1. SHIVER & ATKINS. (2008). Chimica inorganica. (Quarta edizione). Mc Graw Hill.
2. Elizabeth Sproat, Jessica Lin e Vancy Wong. (5 giugno 2019). Gruppo 14: Proprietà generali e reazioni. Recuperato da: Chem.Librettexts.org
3. Wikipedia. (2019). Gruppo di carbonio recuperato da: in.Wikipedia.org
4. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (21 marzo 2019). Famiglia di elementi di carbonio. Recuperato da: Thoughtco.com
5. Moeller Therald. (2019). Elemento del gruppo di carbonio. Encyclopædia Britannica. Recuperato da: Britannica.com