Familia de Carbono - Grupo de Elementos 14

Una forma de clasificar los elementos es por familia. Una familia consiste en un elemento homólogo con átomos que tienen el mismo número de electrones de valencia y, por lo tanto, propiedades químicas similares. Ejemplos de familias de elementos son la familia del nitrógeno, la familia del oxígeno y la familia del carbono.

Conclusiones Clave: Familia de Elementos de Carbono

  • La familia del carbono consta de los elementos carbono (C), silicio (Si), germanio( Ge), estaño (Sn), plomo (Pb) y flerovio (Fl).
  • Los átomos de los elementos de este grupo tienen cuatro electrones de valencia.
  • La familia de carbonos también se conoce como grupo carbonado, grupo 14 o tetrels.
  • Los elementos de esta familia son de importancia clave para la tecnología de semiconductores.

Índice temático
  1. Conclusiones Clave: Familia de Elementos de Carbono
  • ¿Qué Es la Familia del Carbono?
  • Propiedades de la Familia del Carbono
  • Usos de los Elementos y Compuestos de la Familia del Carbono
  • Familia de Carbono-Grupo 14-Hechos de los Elementos
  • Fuente
  • ¿Qué Es la Familia del Carbono?

    La familia de carbonos es el grupo de elementos 14 de la tabla periódica. La familia del carbono consta de cinco elementos: carbono, silicio, germanio, estaño y plomo. Es probable que el elemento 114, flerovium, también se comporte en algunos aspectos como un miembro de la familia. En otras palabras, el grupo consiste en carbono y los elementos directamente debajo de él en la tabla periódica. La familia del carbono se encuentra muy cerca del centro de la tabla periódica, con los no metales a la derecha y los metales a la izquierda.

    La familia del carbono también se denomina grupo carbono, grupo 14 o grupo IV. En un momento, esta familia se denominó tetrel o tetrágenos porque los elementos pertenecían al grupo IV o como referencia a los cuatro electrones de valencia de los átomos de estos elementos. La familia también se llama cristalógenos.

    Propiedades de la Familia del Carbono

    Estos son algunos datos sobre la familia del carbono:

    • Los elementos de la familia del carbono contienen átomos que tienen 4 electrones en su nivel de energía exterior. Dos de estos electrones están en el s subcapa, mientras que 2 están en el p subcapa. Solo el carbono tiene la s2 configuración exterior, que explica algunas de las diferencias entre el carbono y otros elementos de la familia.
    • A medida que avanza por la tabla periódica en la familia del carbono, el radio atómico y el radio iónico aumentan, mientras que la electronegatividad y la energía de ionización disminuyen. El tamaño del átomo aumenta al moverse hacia abajo en el grupo porque se agrega una capa de electrones adicional.
    • La densidad de elementos aumenta al moverse hacia abajo en el grupo.
    • La familia del carbono consta de un no metal (carbono), dos metaloides (silicio y germanio) y dos metales (estaño y plomo). En otras palabras, los elementos ganan metalicidad moviéndose hacia abajo en el grupo.
    • Estos elementos se encuentran en una amplia variedad de compuestos. El carbono es el único elemento del grupo que se puede encontrar puro en la naturaleza.
    • Los elementos de la familia del carbono tienen propiedades físicas y químicas ampliamente variables.
    • En general, los elementos de la familia del carbono son estables y tienden a ser bastante poco reactivos.
    • Los elementos tienden a formar compuestos covalentes, aunque el estaño y el plomo también forman compuestos iónicos.
    • Excepto el plomo, todos los elementos de la familia del carbono existen como formas diferentes o alótropos. El carbono, por ejemplo, se produce en diamante, grafito, fullereno y alótropos de carbono amorfo. El estaño se presenta como estaño blanco, estaño gris y estaño rómbico. El plomo solo se encuentra como un denso metal azul grisáceo.
    • Los elementos del grupo 14 (familia de carbonos) tienen puntos de fusión y puntos de ebullición mucho más altos que los elementos del grupo 13. Los puntos de fusión y ebullición en la familia del carbono tienden a disminuir al moverse hacia abajo en el grupo, principalmente porque las fuerzas atómicas dentro de las moléculas más grandes no son tan fuertes. El plomo, por ejemplo, tiene un punto de fusión tan bajo que se licua fácilmente con una llama. Esto lo hace útil como base para soldar.

    Usos de los Elementos y Compuestos de la Familia del Carbono

    Los elementos de la familia del carbono son importantes en la vida diaria y en la industria. El carbono es la base de la vida orgánica. Su grafito alótropo se utiliza en lápices y cohetes. Los organismos vivos, las proteínas, los plásticos, los alimentos y los materiales de construcción orgánicos contienen carbono. Las siliconas, que son compuestos de silicio, se utilizan para fabricar lubricantes y para bombas de vacío. El silicio se utiliza como óxido para fabricar vidrio. El germanio y el silicio son semiconductores importantes. El estaño y el plomo se utilizan en aleaciones y para fabricar pigmentos.

    Familia de Carbono-Grupo 14-Hechos de los Elementos

    C Si Ge Sn Pb
    punto de fusión (°C) 3500 (diamante) 1410 937.4 231.88 327.502
    punto de ebullición (°C) 4827 2355 2830 2260 1740
    densidad (g / cm3) 3.51 (diamante) 2.33 5.323 7.28 11.343
    energía de ionización (kJ / mol) 1086 787 762 709 716
    radio atómico (pm) 77 118 122 140 175
    radio iónico (pm) 260 (C4-) -- -- 118 (Sn2+) 119 (Pb2+)
    número de oxidación habitual +3, -4 +4 +2, +4 +2, +4 +2, +3
    dureza (Mohs) 10 (diamante) 6.5 6.0 1.5 1.5
    estructura cristalina cúbico (diamante) cúbico cúbico tetragonal fcc

    Fuente

    • Holt, Rinehart y Winston. "Química Moderna (Carolina del Sur)."Harcourt Educación, 2009.

    Analista de Laboratorio

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