تعرف على عائلة العناصر الكربونية

click fraud protection

إحدى الطرق لتصنيف العناصر هي حسب العائلة. تتكون الأسرة من عنصر متماثل مع ذرات لها نفس عدد إلكترونات التكافؤ وبالتالي خصائص كيميائية مماثلة. أمثلة على عائلات العناصر هي عائلة النيتروجين وعائلة الأكسجين وعائلة الكربون.

الوجبات الجاهزة الرئيسية: عائلة الكربون من العناصر

  • تتكون عائلة الكربون من عناصر الكربون (C) والسيليكون (Si) والجرمانيوم (Ge) والقصدير (Sn) والرصاص (Pb) و flerovium (Fl).
  • تحتوي ذرات العناصر في هذه المجموعة على أربعة إلكترونات تكافؤ.
  • تُعرف عائلة الكربون أيضًا باسم مجموعة الكربون أو المجموعة 14 أو رباعيات.
  • العناصر في هذه الأسرة ذات أهمية رئيسية لتكنولوجيا أشباه الموصلات.

ما هي عائلة الكربون؟

ال كربون الأسرة هي عنصر المجموعة 14 من الجدول الدوري. تتكون عائلة الكربون من خمسة عناصر: الكربون والسيليكون والجرمانيوم والقصدير والرصاص. من المحتمل أن العنصر 114 ، flerovium، سوف يتصرف أيضًا في بعض النواحي كفرد في الأسرة. وبعبارة أخرى ، تتكون المجموعة من الكربون والعناصر الموجودة تحته مباشرة في الجدول الدوري. تقع عائلة الكربون تقريبًا في منتصف الجدول الدوري ، مع اللافلزات إلى اليمين والمعادن إلى اليسار.

instagram viewer

تسمى عائلة الكربون أيضًا بمجموعة الكربون ، المجموعة 14 ، أو المجموعة الرابعة. في وقت ما ، كانت هذه العائلة تسمى tetrels أو tetragens لأن العناصر تنتمي إلى المجموعة IV أو كمرجع إلى إلكترونات التكافؤ الأربعة لذرات هذه العناصر. تسمى الأسرة أيضًا بالبلورات.

خصائص عائلة الكربون

فيما يلي بعض الحقائق حول عائلة الكربون:

  • تحتوي عناصر عائلة الكربون على ذرات لها 4 إلكترونات في مستوى طاقتها الخارجية. اثنان من هذه الإلكترونات في س subshell ، بينما 2 في ص تحت القاع. فقط الكربون لديه s2 التكوين الخارجي ، الذي يفسر بعض الاختلافات بين الكربون والعناصر الأخرى في الأسرة.
  • مثلك تحرك الجدول الدوري في عائلة الكربون ، يزداد نصف القطر الذري ونصف القطر الأيوني بينما السالبية الكهربية و طاقة التأين تخفيض. يزداد حجم الذرة عند تحريك المجموعة لأسفل نظرًا لإضافة غلاف إلكتروني إضافي.
  • تزداد كثافة العنصر بالانتقال إلى أسفل المجموعة.
  • تتكون عائلة الكربون من واحد غير كربوني (كربون) ، اثنان الفلزات (السليكون والجرمانيوم) ، واثنان المعادن (القصدير والرصاص). وبعبارة أخرى ، تكتسب العناصر معدنية تتحرك أسفل المجموعة.
  • تم العثور على هذه العناصر في مجموعة متنوعة من المركبات. الكربون هو العنصر الوحيد في المجموعة الذي يمكن العثور عليه نقيًا في الطبيعة.
  • عناصر الأسرة الكربونية لها فيزيائي ومتغير بشكل كبير الخواص الكيميائية.
  • بشكل عام ، عناصر عائلة الكربون مستقرة وتميل إلى أن تكون غير تفاعلية إلى حد ما.
  • تميل العناصر إلى التكون مركبات تساهمية، على الرغم من شكل القصدير والرصاص أيضا المركبات الأيونية.
  • باستثناء الرصاص ، توجد جميع عناصر عائلة الكربون كأشكال مختلفة أو مؤثرات مختلفة. الكربون ، على سبيل المثال ، يحدث في الماس ، الجرافيت ، الفوليرين ، والكربون غير المتآمر. يحدث القصدير كقصدير أبيض ، قصدير رمادي ، وقصدير معيني. تم العثور على الرصاص فقط كمعدن كثيف أزرق رمادي.
  • تحتوي عناصر المجموعة 14 (عائلة الكربون) على نقاط انصهار ونقاط غليان أعلى بكثير من عناصر المجموعة 13. تميل نقاط الانصهار والغليان في عائلة الكربون إلى تقليل الانتقال إلى أسفل المجموعة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن القوى الذرية داخل الجزيئات الأكبر ليست قوية. على سبيل المثال ، يحتوي الرصاص على نقطة انصهار منخفضة لدرجة أنه يمكن تسييله بسهولة بواسطة اللهب. هذا يجعلها مفيدة كقاعدة لحام.

استخدامات عناصر ومركبات عائلة الكربون

إن عناصر عائلة الكربون مهمة في الحياة اليومية وفي الصناعة. الكربون هو أساس الحياة العضوية. يستخدم الجرافيت allotrope في أقلام الرصاص والصواريخ. تحتوي الكائنات الحية والبروتينات والبلاستيك والمواد الغذائية ومواد البناء العضوية على الكربون. تستخدم السليكون ، وهي مركبات السيليكون ، في صناعة مواد التشحيم ومضخات التفريغ. يستخدم السيليكون كأكسيده لصنع الزجاج. الجرمانيوم والسيليكون هي أشباه الموصلات الهامة. يستخدم القصدير والرصاص في السبائك ولصنع أصباغ.

عائلة الكربون - المجموعة 14 - حقائق العنصر

ج سي Ge Sn الرصاص
نقطة انصهار (درجة مئوية) 3500 (الماس) 1410 937.4 231.88 327.502
نقطة الغليان (درجة مئوية) 4827 2355 2830 2260 1740
الكثافة (جم / سم)3) 3.51 (ألماس) 2.33 5.323 7.28 11.343
طاقة التأين (كيلو جول / مول) 1086 787 762 709 716
نصف القطر الذري (مساء) 77 118 122 140 175
نصف القطر الأيوني (مساء) 260 (سي4-) -- -- 118 (سن2+) 119 (ص2+)
رقم الأكسدة المعتاد +3, -4 +4 +2, +4 +2, +4 +2, +3
صلابة (موس) 10 (ألماس) 6.5 6.0 1.5 1.5
هيكل بلوري مكعب (ألماس) مكعب مكعب رباعي الزوايا فك

مصدر

  • هولت ورينهارت ونستون. "الكيمياء الحديثة (كارولاينا الجنوبية)." تعليم هاركورت ، 2009.
instagram story viewer