ChemicalEdit

Som andre grupper viser medlemmene av denne familien mønstre i elektronkonfigurasjon, spesielt i de ytterste skallene, noe som resulterer i trender i kjemisk oppførsel:

Hvert av elementene i denne gruppen har 4 elektroner i det ytre skallet. Et isolert, nøytralt gruppe 14-atom har s2 p2-konfigurasjonen i jordtilstand. Disse elementene, spesielt karbon og silisium, har en sterk tilbøyelighet til kovalent binding, som vanligvis bringer det ytre skallet til åtte elektroner. Obligasjoner i disse elementene fører ofte til hybridisering der forskjellige s- og p-tegn i orbitalene slettes. For enkeltbindinger har et typisk arrangement fire par sp3-elektroner, selv om det også finnes andre tilfeller, for eksempel tre sp2-par i grafen og grafitt. Dobbeltbindinger er karakteristiske for karbon (alkener, CO
2 …); det samme for π-systemer generelt. Tendensen til å miste elektroner øker når atomets størrelse øker, som det gjør med økende atomnummer. Karbon alene danner negative ioner, i form av karbid (C4−) ioner. Silikon og germanium, begge metalloider, hver kan danne + 4 ioner.Tinn og bly er begge metaller, mens flerovium er et syntetisk, radioaktivt (halveringstiden er veldig kort, bare 1,9 sekunder), som kan ha noen edelgasslignende egenskaper, selv om det fremdeles mest sannsynlig er et overgangsmetall. Tinn og bly er begge i stand til å danne +2 ioner. Selv om tinn kjemisk er et metall, ser dets α allotrop mer ut som germanium enn som et metall, og det er en dårlig elektrisk leder.

Karbon danner tetrahalider med alle halogener. Karbon danner også mange oksider som karbonmonoksid, karbon suboksid (C3O2) og karbondioksid. Karbon danner disulfider og diselenider.

Silisium danner flere hydrider; to av dem er SiH4 og Si2H6. Silisium danner tetrahalider med fluor, klor og jod. Silisium danner også et dioksid og et disulfid. Silisiumnitrid har formelen Si3N4.

Germanium danner fem hydrider. De to første germaniumhydridene er GeH4 og Ge2H6. Germanium danner tetrahalider med alle halogener unntatt astatin og danner dihalogenider med alle halogener unntatt brom og astatin. Germanium binder seg til alle naturlige enkeltkalkogener unntatt polonium, og danner dioksider, disulfider og diselenider. Germaniumnitrid har formelen Ge3N4.

Tinn danner to hydrider: SnH4 og Sn2H6. Tinn danner dihalogenider og tetrahalider med alle halogener unntatt astatin. Tinn danner kalkogenider med ett av hvert naturlig forekommende kalkogen unntatt polonium, og danner kalkogenider med to av hvert naturlig forekommende kalkogen unntatt polonium og tellur.

Bly danner ett hydrid, som har formelen PbH4. Bly danner dihalogenider og tetrahalider med fluor og klor, og danner et dibromid og diiodid, selv om tetrabromid og tetraiodid av bly er ustabile. Bly danner fire oksider, et sulfid, et selenid og et tellurid.

Det er ingen kjente forbindelser av flerovium.

PhysicalEdit

Kokepunktene til karbongruppen har en tendens til å bli lavere med de tyngre elementene. Karbon, det letteste karbongruppeelementet, sublimerer ved 3825 ° C. Silisiums kokepunkt er 3265 ° C, germanium er 2833 ° C, tinn er 2602 ° C, og bly er 1749 ° C. Flereovium antas å koke i -60 ° C. Smeltepunktene til karbongruppeelementene har omtrent samme trend som kokepunktene. Silisium smelter ved 1414 ° C, germanium smelter ved 939 ° C, tinn smelter ved 232 ° C, og bly smelter ved 328 ° C.

Karbonets krystallstruktur er sekskantet; ved høyt trykk og temperaturer er det danner diamant (se nedenfor). Silisium og germanium har diamantkubiske krystallstrukturer, det samme gjør tinn ved lave temperaturer (under 13,2 ° C). Tinn ved romtemperatur har en tetragonal krystallstruktur. Bly har en ansiktssentrert kubisk krystallstruktur.

Tettheten til karbongruppeelementene har en tendens til å øke med økende atomnummer. Karbon har en tetthet på 2,26 gram per kubikkcentimeter, silisium har en tetthet på 2,33 gram per kubikkcentimeter, germanium har en tetthet på 5,32 gram per kubikkcentimeter. Tinn har en tetthet på 7,26 gram per kubikkcentimeter, og bly har en tetthet på 11,3 gram per kubikkcentimeter.

Atomeradiene til karbongruppeelementene har en tendens til å øke med økende atomnummer. Karbonens atomeradius er 77 pikometer, silisium er 118 pikometer, germanium s er 123 pikometer, tinn «s er 141 pikometer, og bly» er 175 pikometer.

AllotropesEdit

Carbon har flere allotropes. Den vanligste er grafitt, som er karbon i form av stablet ark. En annen form for karbon er diamant, men dette er relativt sjelden. Amorft karbon er en tredje allotrop av karbon; det er en komponent av sot. En annen allotrope av karbon er en fulleren, som har form av ark av karbonatomer brettet inn i en sfære.En femte allotrop av karbon, oppdaget i 2003, kalles grafen, og er i form av et lag av karbonatomer arrangert i en bikakeformet formasjon.

Silisium har to kjente allotroper som eksisterer ved romtemperatur . Disse allotropene er kjent som de amorfe og de krystallinske allotropene. Den amorfe allotropen er et brunt pulver. Den krystallinske allotropen er grå og har en metallisk glans.

Tinn har to allotroper: α-tinn, også kjent som grå tinn, og β-tinn. Tinn finnes vanligvis i β-tinnform, et sølvfarget metall. Imidlertid konverterer β-tinn ved standardtrykk til α-tinn, et grått pulver, ved temperaturer under 13,2 ° C / 56 ° Fahrenheit. Dette kan føre til at tinngjenstander i kalde temperaturer smuldrer ned til grått pulver i en prosess som kalles blikkdyr eller tinnrot.

NuclearEdit

Minst to av karbongruppelementene bly) har magiske kjerner, noe som betyr at disse elementene er mer vanlige og mer stabile enn elementer som ikke har en magisk kjerne.

IsotoperRediger

Det er 15 kjente isotoper av karbon. Av disse er tre naturlig forekommende. Den vanligste er stabil karbon-12, etterfulgt av stabil karbon-13. Karbon-14 er en naturlig radioaktiv isotop med en halveringstid på 5730 år.

23 isotoper av silisium er blitt oppdaget. Fem av disse forekommer naturlig. Det vanligste er stabilt silisium-28, etterfulgt av stabilt silisium-29 og stabilt silisium-30. Silicon-32 er en radioaktiv isotop som forekommer naturlig som et resultat av radioaktivt forfall av aktinider, og via spallasjon i den øvre atmosfæren. Silisium-34 forekommer også naturlig som et resultat av radioaktivt forfall av aktinider.

32 isotoper av germanium er blitt oppdaget. Fem av disse forekommer naturlig. Den vanligste er den stabile isotopen germanium-74, etterfulgt av den stabile isotopen germanium-72, den stabile isotopen germanium-70 og den stabile isotopen germanium-73. Isotopen germanium-76 er en primordial radioisotop.

38 isotoper av bly er blitt oppdaget. 9 av disse er naturlig forekommende. Den vanligste isotopen er bly-208, etterfulgt av bly-206, bly-207 og bly-204: alle disse er stabile. Fire isotoper av bly oppstår fra det radioaktive forfallet av uran og thorium. Disse isotopene er bly-209, bly-210, bly-211 og bly-212.