Общая характеристика химических элементов подгруппы углерода
Подгруппа углерода – IV группа, главная подгруппа «А» - углерод, кремний, германий, олово, свинец.
1. Строение атомов химических элементов углерода и кремния
Название химического элемента | Схема строения атома | Электронное строение последнего энергоуровня | Формула высшего оксида RO2 | Формула летучего водородного соединения RH4 |
1. Углерод | C+6 )2 )4 | …2s22p2 | C+4O2 | C-4H4 |
2. Кремний | Si +14)2 )8 )4 | …3s23p2 | Si+4O2 | Si-4H4 |
Как видно из схем строения атомов, на внешнем энергетическом уровне этих элементов находится 4 электрона, поэтому, углерод и кремний проявляют степень окисления +4 и -4.
Из схемы видно, что у тома углерода два неспаренных электрона на внешнем уровне ( аналогично и у кремния). Этим объясняется, что углерод и кремний могут иметь степень окисления +2 (Например, СО – угарный газ). Переходя в возбуждённое состояние, один из s-электронов может перейти на свободную p-орбиталь. Тогда в атомах появляется 4 неспаренных электрона и степень окисления равна +4 и – 4.
2. Изменение свойств в подгруппе
В подгруппе углерода с ростом порядкового номера заряд ядра атомов увеличивается, число электронов на внешнем уровне постоянно, число энергетических уровней в атомах растёт и радиус атома увеличивается от углерода к свинцу, притяжение отрицательных электронов к положительному ядру ослабевает и способность к отдаче электронов увеличивается, и, следовательно, в подгруппе углерода с ростом порядкового номера неметаллические свойства убывают, а металлические усиливаются.
С и Si – неметаллы, Ge – полупроводник, Sn и Pb – металлы.
