Lær mere om kulstoffamilien

En måde at klassificere elementer på er efter familie. En familie består af et homologt element med atomer med samme antal valenselektroner og dermed lignende kemiske egenskaber. Eksempler på elementfamilier er nitrogenfamilien, iltfamilien og carbonfamilien.

Key Takeaways: Carbon Family of Elements

Det kulstof familie er elementgruppe 14 i periodiske system. Kulfamilien består af fem elementer: kulstof, silicium, germanium, tin og bly. Det er sandsynligt, at element 114, flerovium, opfører sig også i nogle henseender som et familiemedlem. Med andre ord består gruppen af ​​kulstof og elementerne direkte under den på det periodiske system. Kulfamilien er placeret meget næsten midt i det periodiske system med ikke-metaller til højre og metaller til venstre.

Kulfamilien kaldes også kulstofgruppen, gruppe 14 eller gruppe IV. På en gang blev denne familie kaldet tetreller eller tetragener, fordi elementerne tilhørte gruppe IV eller som en henvisning til de fire valenselektroner af atomer i disse elementer. Familien kaldes også krystallogener.

Her er nogle fakta om kulstoffamilien:

• Elfamilieelementer indeholder atomer, der har 4 elektroner i deres ydre energiniveau. To af disse elektroner er i s underskal, mens 2 er i p underskal. Kun kulstof har s² ydre konfiguration, der tegner sig for nogle af forskellene mellem kulstof og andre elementer i familien.
• Som dig bevægelse ned ad den periodiske tabel i carbonfamilien stiger atomradius og ionradius, mens elektronegativitet og ioniseringsenergi formindske. Atomstørrelsen øges ved at bevæge sig ned i gruppen, fordi der tilføjes en yderligere elektronskal.
• Elementtætheden øges bevægelse ned ad gruppen.
• Kulfamilien består af en ikke-metal (kulstof), to metalloider (silicium og germanium) og to metaller (tin og bly). Med andre ord får elementerne metallicitet ved at bevæge sig ned i gruppen.
• Disse elementer findes i en lang række forbindelser. Carbon er det eneste element i gruppen, der kan findes rent i naturen.
• Kulstoffamilieelementerne har vidt forskellige fysiske og kemiske egenskaber.
• Generelt er carbonfamilieelementerne stabile og har en tendens til at være ret ureaktive.
• Elementerne har en tendens til at dannes kovalente forbindelser, selvom tin og bly også dannes ioniske forbindelser.
• Bortset fra bly, findes alle carbonfamilieelementer som forskellige former eller allotroper. Carbon forekommer for eksempel i diamanter, grafit, fulleren og amorfe carbonotiver. Tin forekommer som hvidt tin, gråt tin og rhombisk tin. Bly findes kun som et tæt blågrå metal.
• Gruppe 14 (carbon familie) elementer har meget højere smeltepunkter og kogepunkter end gruppe 13 elementer. Smelte- og kogepunkter i carbonfamilien har en tendens til at falde ved at bevæge sig ned i gruppen, hovedsageligt fordi atomkræfter i de større molekyler ikke er så stærke. Bly har for eksempel et så lavt smeltepunkt, at det let er flydende af en flamme. Dette gør det nyttigt som base til lodning.

Elfamilieelementerne er vigtige i dagligdagen og i industrien. Kulstof er grundlaget for det organiske liv. Dens allotrope grafit bruges i blyanter og raketter. Levende organismer, proteiner, plast, mad og organiske byggematerialer indeholder alle kulstof. Siliconer, der er siliciumforbindelser, bruges til at fremstille smøremidler og til vakuumpumper. Silicium bruges som dets oxid til at fremstille glas. Germanium og silicium er vigtige halvledere. Tin og bly bruges i legeringer og til fremstilling af pigmenter.

• Holt, Rinehart og Winston. "Moderne kemi (South Carolina)." Harcourt Education, 2009.