carbonids는 주기율표의 소위 카본 계열을 구성하는 모든 요소 그룹 (14) (IVA)를한다. 그룹은 비금속 원소 인 탄소로 구성됩니다. 두 개의 메탈 로이드 원소, 실리콘과 게르마늄; 그리고 3 개의 금속 원소 : 주석, 납 및 벼룩.
이 원소들은 ns 2 np 2 구성으로 가장 바깥 쪽 전자 쉘에 4 개의 전자를 가지고 있습니다 . 그들은 +4 산화 상태를 사용하는 경향이 있습니다. 한 쌍의 불활성 전자의 영향으로 인해 산화 상태 +2를 사용하는 납을 제외하고.
Carbonid 그룹의 대표적인 요소 인 숯. 출처 : Pxhere.
이 계열에 속하는 원소는 화학적으로 안정적이며 반응성이 낮습니다. 그러나 그들은 수 소화물과 할로겐화물을 형성 할 수 있습니다. 또한 요소는 공유 결합을 형성하는 경향이 있습니다. 주석과 납 (두 금속 모두)은 금속 결합을 형성하는 경향이 있습니다.
녹는 점, 끓는점 및 이온화 에너지 값은 그룹 원소의 원자 번호가 증가함에 따라 감소하는 경향이 있습니다. 마찬가지로 효율적인 연결이 감소하여 탄소와 여러 CC 결합을 유도합니다.
요소 및 특성
탄소
원자 번호 6 및 원자량 12.011g / mol의 비금속 원소. 탄소는 모든 화합물 이이 원소에 의해 형성되기 때문에 유기 화학을 탄소 화학이라고 부르는 중요한 원소입니다.
탄소는 탄수화물, 지질, 단백질 및 핵산에 존재합니다. 즉, 생명을 담당하는 모든 분자와 거대 분자에서. 그러나 그것은 지각에서 풍부한 열일곱 번째 요소입니다.
탄소는 지각에서 순수한 형태로 발견되는 가족의 유일한 요소입니다. 또한 다른 원소와 결합하여 방해석 (CaCO 3 ), 마그네사이트 (MgCO 3 ) 및 백운석 (MgCO 3 · CaCO 3 ) 과 같은 암석에서 석유 및 탄산염을 형성 합니다.
탄소는 5 가지 동소체 형태를 가지고 있습니다 : 흑연은 적층 된 시트로 나타납니다. 다이아몬드는 정점에 탄소 원자가있는 4 면체 모양의 입방체 구조의 결정체입니다.
무정형 탄소는 그을음 형태의 흑색 분말입니다. 풀러렌에서 탄소 고리는 축구 공과 유사한 분자 배열을 형성합니다. 그리고 그래 핀에서 우리는 벌집 모양으로 배열 된 탄소 원자 층을 발견합니다.
규소
원자 번호 14 및 원자량 28.09g / mol의 준 금속입니다. 지각에서 실리카 (SiO 2 ), 모래, 석영은 물론 다양한 광물과 규산염 점토에서 발견됩니다.
실리콘은 지각에서 두 번째로 풍부한 원소입니다. 그것은 갈색 비정질 형태와 회색 결정 형태, 금속 광택 및 입방 다이아몬드 결정의 두 가지 동소체 형태를 가지고 있습니다.
게르마늄
원자 번호 32 및 원자 무게 72.61g / mol의 준 금속입니다. 게르마늄은 매일 거의 알려지지 않았습니다. 일부은 및 아연 광물뿐만 아니라 일부 유형의 석탄 및 게르 마 나이트에서만 흔적으로 발견됩니다.
회백색이며 입방체 및 다이아몬드 결정 구조를 형성합니다.
주석
원자 번호 50, 원자량 118.71g / mol의 금속입니다. 주석은 융점이 낮은 부드럽고 성형 가능한 금속입니다. 그것은 두 가지 동소체 형태를 가지고 있습니다 : β 형태, 실온에서 정방 정 구조를 가진; 13 ºC 이하의 온도에서 발견되는 색상은 회색입니다.
주석은 미네랄 카 사이트 라이트 (SnO 2 ) 에서 추출됩니다 .
리드
원자 번호 82, 원자량 207.2g / mol의 금속입니다. 그것은 얼굴 중심의 결정 구조, 청백색, 인체에 대한 높은 독성을 가지고 있습니다. 납은 광물 방풍 (PbS)의 일부로 발견됩니다.
플레 보리 아인
원자 번호 114와 원자량 287g / mol의 금속입니다. Flevorium은 인공 방사능이며 수명이 매우 짧은 원소입니다. 그 특성은 전이 금속보다 나중에 금속 일 가능성이 있지만 귀금속의 특성과 유사합니다.
형질
녹는 점
탄소 : 3,500ºC (다이아몬드).
실리콘 : 1,410 ºC.
제라늄 : 937.4 ° C
주석 : 231.88 ºC.
납 : 327.50 ºC.
비점
탄소 : 4,827ºC (다이아몬드).
실리콘 : 2,355 ºC.
게르마늄 : 2,830 ° C
주석 : 2,260ºC.
납 : 1,740 ºC.
밀도
탄소 : 3.51 g / cm 3 (다이아몬드).
실리콘 : 2.33g / cm 3 .
게르마늄 : 5.327g / cm 3 .
주석 : 7.28g / cm 3 .
납 : 11.343g / cm 3 .
이온화 에너지
탄소 : 1,086 kJ / mol.
실리콘 : 787 kJ / mol.
게르마늄 : 762 kJ / mol.
주석 : 709 kJ / mol.
납 : 716 kJ / mol.
원자 라디오
탄소 : 77 pm.
실리콘 : 118 pm.
게르마늄 : 122 pm.
주석 : 오후 140.
리드 : 175 pm.
그룹 14 원소의 녹는 점 및 끓는점 값은 개수와 원자 반경이 증가함에 따라 감소하는 경향이 있습니다.
이것은 원자의 크기가 증가함에 따라 원자 사이의 인력이 낮아짐을 반영합니다. 그룹 요소의 이온화 지점에서 동일한 경향이 관찰됩니다. 핵에서 전자의 거리가 멀수록 분리에 필요한 에너지가 낮아집니다.
반대로 원자 번호가 증가할수록 원소의 밀도가 증가하는 경향이 있습니다. 이것은 가장 거대한 핵 성분 인 더 많은 수의 양성자와 중성자 때문일 수 있습니다.
응용
탄소
흑연은 플라스틱 제조에 섬유 형태로 사용됩니다. 또한 연필 생산에 사용됩니다. 다이아몬드는 소중한 보석입니다. 그 높은 경도는 석유 산업의 드릴과 유리를 자르는 연필 끝에서 사용됩니다.
탄화 칼슘은 용매 인 이황화 탄소와 사염화탄소의 생산에서 중간체로 사용됩니다. 탄소는 강철 및 타이어 필러의 합성에 사용됩니다.
규소
실리콘은 전자 산업의 다양한 기능뿐만 아니라 반도체로도 사용됩니다. 윤활제 및 방수제로 사용됩니다. 실리카 (SiO 2 )는 세라믹과 유리를 만드는 데 사용되며 콘크리트와 벽돌의 구성 요소이기도합니다.
실리콘은 진공 펌프에 사용됩니다. 그것은 닭과 쥐의 영양에 필수적입니다. 인간에 대한 본질은 알려지지 않았지만. 또한 산화로부터 마그네슘을 제거하는 데 사용되는 환원제이기도합니다.
게르마늄
1950 년까지 실리콘으로 대체되기 전까지 반도체로 사용되었습니다. 전자 분야의 다양한 기능을 지속적으로 수행하고 있습니다. 게르마늄은 방사선 검출기에 사용됩니다. 산화 게르마늄은 광섬유 및 광각 렌즈에 사용됩니다.
주석
녹으로부터 보호하기 위해 철 물체를 코팅하는 데 사용됩니다. 주석은 용접 및 식품 포장용 양철 제조에 사용됩니다. 염화 주석은 철 광물 감소에 사용됩니다.
주석 화합물은 다양한 용도로 사용됩니다. 예를 들어, 불소 주석은 치약에 사용됩니다. 세라믹의 산화 주석; 및 청록색 안료로서 주석산 코발트. 또한 주석은 청동 및 백랍과 같은 합금을 형성합니다.
리드
자동차 배터리 제조에 사용됩니다. 전리 방사선에 대한 보호; 그리고 용접에서.
참고 문헌
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