Lees meer over de Carbon Family of Elements

Een manier om elementen te classificeren is per familie. Een familie bestaat uit een homoloog element met atomen met hetzelfde aantal valentie-elektronen en dus vergelijkbare chemische eigenschappen. Voorbeelden van elementfamilies zijn de stikstoffamilie, zuurstoffamilie en koolstoffamilie.

Belangrijkste punten: Carbon Family of Elements

De koolstof familie is elementgroep 14 van de periodiek systeem. De koolstoffamilie bestaat uit vijf elementen: koolstof, silicium, germanium, tin en lood. Het is waarschijnlijk dat element 114, flerovium, zal zich in sommige opzichten ook gedragen als gezinslid. Met andere woorden, de groep bestaat uit koolstof en de elementen er direct onder op het periodiek systeem. De koolstoffamilie bevindt zich bijna in het midden van het periodiek systeem, met niet-metalen aan de rechterkant en metalen aan de linkerkant.

De koolstoffamilie wordt ook wel de koolstofgroep, groep 14 of groep IV genoemd. Eens werd deze familie de tetrels of tetragens genoemd omdat de elementen tot groep IV behoorden of als een verwijzing naar de vier valentie-elektronen van atomen van deze elementen. De familie wordt ook wel de kristallogens genoemd.

Hier zijn enkele feiten over de koolstoffamilie:

• Koolstoffamilie-elementen bevatten atomen met 4 elektronen in hun buitenste energieniveau. Twee van deze elektronen zitten in de s subshell, terwijl 2 in de p subshell. Alleen koolstof heeft de s² buitenste configuratie, die enkele van de verschillen tussen koolstof en andere elementen in de familie verklaart.
• Zoals jij ga naar het periodiek systeem in de koolstoffamilie nemen de atoomstraal en de ionenstraal toe terwijl de elektronegativiteit en ionisatieenergie kleiner worden. De atoomgrootte neemt toe naar beneden in de groep omdat er een extra elektronenschil is toegevoegd.
• De dichtheid van elementen neemt toe naar beneden in de groep.
• De koolstoffamilie bestaat uit één niet-metalen (koolstof), twee metalloïden (silicium en germanium) en twee metalen (blik en lood). Met andere woorden, de elementen verwerven metalliciteit in de groep.
• Deze elementen worden aangetroffen in een grote verscheidenheid aan verbindingen. Koolstof is het enige element in de groep dat puur in de natuur voorkomt.
• De elementen van de koolstoffamilie hebben sterk variabele fysieke en chemische eigenschappen.
• Over het algemeen zijn de koolstoffamilie-elementen stabiel en hebben ze de neiging tamelijk niet reactief te zijn.
• De elementen hebben de neiging zich te vormen covalente verbindingenhoewel tin en lood zich ook vormen Ionische bestanddelen.
• Behalve lood bestaan ​​alle elementen van de koolstoffamilie als verschillende vormen of allotropen. Koolstof komt bijvoorbeeld voor in diamant-, grafiet-, fullereen- en amorfe koolstofallotropen. Tin komt voor als wit tin, grijs tin en ruitvormig tin. Lood wordt alleen gevonden als een dicht blauwgrijs metaal.
• Groep 14 (koolstoffamilie) elementen hebben veel hogere smeltpunten en kookpunten dan de groep 13 elementen. Smelt- en kookpunten in de koolstoffamilie hebben de neiging om naar beneden in de groep af te nemen, vooral omdat atoomkrachten binnen de grotere moleculen niet zo sterk zijn. Lood heeft bijvoorbeeld zo'n laag smeltpunt dat het gemakkelijk vloeibaar wordt door een vlam. Dit maakt het handig als basis voor soldeer.

De elementen van de koolstoffamilie zijn belangrijk in het dagelijks leven en in de industrie. Koolstof is de basis voor organisch leven. Het allotrope grafiet wordt gebruikt in potloden en raketten. Levende organismen, eiwitten, kunststoffen, voedsel en organische bouwmaterialen bevatten allemaal koolstof. Siliconen, siliciumverbindingen, worden gebruikt om smeermiddelen te maken en voor vacuümpompen. Silicium wordt gebruikt als oxide om glas te maken. Germanium en silicium zijn belangrijke halfgeleiders. Tin en lood worden gebruikt in legeringen en om pigmenten van te maken.

• Holt, Rinehart en Winston. 'Moderne chemie (South Carolina).' Harcourt Education, 2009.