ChemicalEdit

다른 그룹과 마찬가지로이 제품군의 구성원은 전자 구성, 특히 가장 바깥 쪽 껍질에서 패턴을 보여 화학적 동작의 경향을 나타냅니다.

이 그룹의 각 원소는 외부 껍질에 4 개의 전자를 가지고 있습니다. 분리 된 중성 그룹 14 원자는 바닥 상태에서 s2 p2 구성을 갖습니다. 이러한 요소, 특히 탄소와 실리콘은 공유 결합에 대한 강한 성향을 가지며 일반적으로 외부 껍질을 8 개의 전자로 가져옵니다. 이러한 요소의 결합은 종종 궤도의 뚜렷한 s 및 p 문자가 지워지는 혼성화로 이어집니다. 단일 결합의 경우 일반적인 배열에는 4 쌍의 sp3 전자가 있지만 그래 핀과 흑연에있는 3 개의 sp2 쌍과 같은 다른 경우도 있습니다. 이중 결합은 탄소 (알켄, CO
2 …)의 특징입니다. 일반적으로 파이 시스템에 대해서도 동일합니다. 전자를 잃는 경향은 원자 번호가 증가함에 따라 원자의 크기가 증가함에 따라 증가합니다 탄소만으로는 탄화물 (C4-) 이온의 형태로 음이온을 형성합니다. 실리콘과 게르마늄, 모두 준 금속은 각각 + 4 개 이온 주석과 납은 모두 금속이며, 플레로 비움은 합성 방사성 (반감기가 매우 짧고 1.9 초에 불과 함) 원소로 몇 가지 고귀한 가스와 같은 특성을 가질 수 있습니다. 전이 금속. 주석과 납은 모두 +2 이온을 형성 할 수 있습니다. 주석은 화학적으로 금속이지만 α 동소체는 금속보다 게르마늄처럼 보이며 전도도가 좋지 않습니다.

탄소는 모든 할로겐과 함께 테트라 할라이드를 형성합니다. 탄소는 또한 일산화탄소, 아산화 탄소 (C3O2) 및 이산화탄소와 같은 많은 산화물을 형성합니다. 탄소는 이황화물과 이염화물을 형성합니다.

실리콘은 여러 가지 수 소화물을 형성합니다. 그 중 두 가지는 SiH4와 Si2H6입니다. 실리콘은 불소, 염소 및 요오드와 함께 테트라 할라이드를 형성합니다. 실리콘은 또한 이산화물과 이황화물을 형성합니다. 질화규소의 공식은 Si3N4입니다.

게르마늄은 5 개의 수 소화물을 형성합니다. 처음 두 개의 게르마늄 하이드 라이드는 GeH4와 Ge2H6입니다. 게르마늄은 아스타틴을 제외한 모든 할로겐과 함께 테트라 할라이드를 형성하고 브롬과 아스타틴을 제외한 모든 할로겐과 함께 디 할라이드를 형성합니다. 게르마늄은 폴로늄을 제외한 모든 천연 단일 칼 코겐에 결합하여 이산화물, 이황화물 및 이산화물을 형성합니다. 질화 게르마늄의 공식은 Ge3N4입니다.

Tin은 SnH4와 Sn2H6의 두 가지 수 소화물을 형성합니다. 주석은 아스타틴을 제외한 모든 할로겐과 함께 디 할라이드 및 테트라 할라이드를 형성합니다. 주석은 폴로늄을 제외한 각각의 자연 발생 칼 코겐 중 하나와 칼 코게 나이드를 형성하고, 폴로늄과 텔 루륨을 제외한 각각의 자연 발생 칼 코겐 중 두 개와 칼 코게 나이드를 형성합니다.

납은 하나의 수 소화물을 형성하며, 이는 화학식 PbH4를 갖습니다. 납은 불소와 염소와 함께 디 할라이드와 테트라 할라이드를 형성하고, 납의 테트라 브로마이드와 테트라 요오드화물은 불안정하지만 디 브로마이드와 디 요오드화물을 형성합니다. 납은 황화물, 셀렌화물 및 텔루 라이드의 네 가지 산화물을 형성합니다.

알려진 flerovium 화합물은 없습니다.

PhysicalEdit

탄소 그룹은 무거운 원소 일수록 낮아지는 경향이 있습니다. 가장 가벼운 탄소 그룹 원소 인 탄소는 3825 ° C에서 승화합니다. 실리콘의 끓는점은 3265 ° C, 게르마늄은 2833 ° C, 주석은 2602 ° C, 납은 1749 ° C입니다. Flerovium은 -60 ° C에서 끓을 것으로 예측되며 탄소 그룹 원소의 융점은 끓는점과 거의 같은 경향을 보입니다. 실리콘은 1414 ° C에서 녹고 게르마늄은 939 ° C에서 녹고 주석은 232 ° C에서 녹고 납은 328 ° C에서 녹습니다.

탄소의 결정 구조는 육각형입니다. 고압 및 온도에서는 다이아몬드를 형성합니다 (아래 참조). 실리콘과 게르마늄은 저온 (13.2 ° C 미만)에서 주석처럼 다이아몬드 입방정 구조를 가지고 있습니다. 실온에서 주석은 정방 정 구조를 가지고 있습니다. 납은면 중심 입방 결정 구조를 가지고 있습니다.

탄소 그룹 원소의 밀도는 원자 번호가 증가함에 따라 증가하는 경향이 있습니다. 탄소의 밀도는 입방 센티미터 당 2.26g, 실리콘의 밀도는 입방 센티미터 당 2.33g, 게르마늄의 밀도는 5.32g입니다. 주석의 밀도는 7.26g / cm3이고 납의 밀도는 11.3g / cm3입니다.

탄소 그룹 원소의 원자 반경은 원자 번호가 증가함에 따라 증가하는 경향이 있습니다. 탄소의 원자 반경은 77 피코 미터, 실리콘은 118 피코 미터, 게르마늄입니다. s는 123 피코 미터, 주석은 141 피코 미터, 납은 175 피코 미터입니다.

AllotropesEdit

Carbon은 여러 동소체. 가장 일반적인 것은 적층 시트 형태의 탄소 인 흑연입니다. 탄소의 또 다른 형태는 다이아몬드이지만 이것은 비교적 드뭅니다. 무정형 탄소는 탄소의 세 번째 동소체입니다. 그을음의 성분입니다. 탄소의 또 다른 동소체는 구로 접힌 탄소 원자 시트의 형태를 가진 풀러렌입니다.2003 년에 발견 된 다섯 번째 탄소 동소체는 그래 핀이라고 불리며 벌집 모양으로 배열 된 탄소 원자 층의 형태입니다.

실리콘에는 실온에 존재하는 두 개의 알려진 동소체가 있습니다. . 이 동소체는 무정형 및 결정 동소체로 알려져 있습니다. 무정형 동소체는 갈색 분말입니다. 결정질 동소체는 회색이며 금속 광택이 있습니다.

주석에는 회색 주석이라고도하는 α- 주석과 β- 주석의 두 가지 동소체가 있습니다. 주석은 일반적으로 은색 금속 인 β- 주석 형태로 발견됩니다. 그러나 표준 압력에서 β- 주석은 섭씨 13.2 ° / 화씨 56 ° 미만의 온도에서 회색 분말 인 α- 주석으로 변환됩니다. 이로 인해 차가운 온도의 주석 물체가 주석 해충 또는 주석 부패로 알려진 과정에서 회색 분말로 부서 질 수 있습니다.

NuclearEdit

탄소 그룹 요소 중 최소 2 개 (주석 및 주석) 납)에는 마법 핵이 있습니다. 즉, 이러한 원소는 마법 핵이없는 원소보다 더 흔하고 안정적입니다.

IsotopesEdit

15 개의 알려진 탄소 동위 원소가 있습니다. 이 중 세 가지가 자연적으로 발생합니다. 가장 흔한 것은 안정적인 탄소 -12이고 그다음은 안정적인 탄소 -13입니다. 탄소 -14는 반감기가 5,730 년인 천연 방사성 동위 원소입니다.

23 개의 실리콘 동위 원소가 발견되었습니다. 이들 중 5 개는 자연적으로 발생합니다. 가장 일반적인 것은 안정적인 실리콘 -28이고, 그 다음은 안정적인 실리콘 -29 및 안정적인 실리콘 -30입니다. 실리콘 -32는 방사성 동위 원소로 악티늄 족의 방사성 붕괴와 상부 대기의 파열을 통해 자연적으로 발생합니다. 실리콘 -34는 또한 악티늄 족의 방사성 붕괴의 결과로 자연적으로 발생합니다.

게르마늄 동위 원소 32 개가 발견되었습니다. 이들 중 5 개는 자연적으로 발생합니다. 가장 흔한 것은 안정 동위 원소 게르마늄 -74, 안정 동위 원소 게르마늄 -72, 안정 동위 원소 게르마늄 -70, 안정 동위 원소 게르마늄 -73 순입니다. 동위 원소 게르마늄 -76은 원시 방사성 동위 원소입니다.

38 개의 납 동위 원소가 발견되었습니다. 이들 중 9 개는 자연적으로 발생합니다. 가장 일반적인 동위 원소는 납 -208이고 그 다음은 납 -206, 납 -207 및 납 -204입니다.이 모든 것이 안정적입니다. 4 개의 납 동위 원소는 우라늄과 토륨의 방사성 붕괴로 인해 발생합니다. 이러한 동위 원소는 납 -209, 납 -210, 납 -211 및 납 -212입니다.