Cheemsch Elementen vun de 14. Grupp

De Cheemsch Elementen vun de 14. Grupp sünd de cheemsch Elementen, de in dat Periodensystem in de 4. Hööftgrupp (offiziell, na de Nöömen vun de IUPAC as 14. Grupp betekend) ünner den Kohlenstoff staht. Dorüm warrt ok faken Kohlenstoff-Grupp dorto seggt.

Blang den Kohlenstoff (C) warrt to disse Grupp ok de Elementen Silizium (Si), Germanium (Ge), Tinn (Sn) und Blie (Pb) rekent. Bito tellt ok dat radioaktive Element Flerovium (Fl) to disse Grupp.

Egenschoppen

De Elementen ut de Kohlenstoff-Grupp wiest ünnerscheedlich cheemsch un physikaalsch Egenschoppen op, as de Grupp dör de Trennlienen twüschen de Nichmetallen un de Metallen in twee deelen spleeten warrt. Blots de Kohlenstoff is en Nichtmetall, denn kommt mit Silizium nu Germanium twee Halfmetallen, wieldat de wieteren Elementen to de Metallen rekent warrt.

Physikaalsch Egenschoppen

De Atommass, Atomradius un Ionenradius warrt mit stiegende Atomtall jümmers grötter. De Dicht vun Graphit (C) un Silizium leegt dicht bienanner bi ca. 2,3 g/cm³ un stiggt in de Grupp bit to’n Blie bit op 11,34 g/cm³ an. Bi de Mohshard gifft dat ok grote Ünnerscheden vun 10 bi’n Demant bit rünner op 1,5 bi’t Tinn. De hööchste elektrische Leddanlaag hett Tinn mit 9,17 S/m, die sietste hett Silizium mit 25,2 mS/m. Mit tonehmend Atomtall warrt de 1. Ionisatschoonsenergie vun 11,26 eV bi’n Kohlenstoff weniger bit 7,34 eV bi’t Tinn. Blie hett mit 7,42 eV wedder en lütt beten höögeren Weert. De Elektronegativität fallt mit stiegend Atomtall von 2,5 (C) bit 1,6 (Pb). Blots Silizium neiht mit 1,7 ut.

Översicht:

Element	Smöltpunkt (K)	Kaakpunkt (K)	Atommass	Dicht (g/cm³)	Mohshard	Elektr. Leddanlaag (S/m)	Elektro- negativität
Kohlenstoff	3823	5100	12,011	2250 bit 3510	0,5 bit 10,0	1 · 10^-4 bit 3 · 10⁶	2,5
Silizium	1683	2628	28,086	2330	6,5	2,52 · 10^-4	1,7
Germanium	1211	3093	72,59	5323	6	1,45	2,0
Tinn	505	2875	118,71	7310	1,5	9,17 · 10⁶	1,96
Blie	601	2022	207,2	11340	1,5	4,81 · 10⁶	1,6

Elektronenkonfiguratschoon

De Elektronenkonfiguratschoon kann schreven warrn as [X] ys²yp², wobi dat X för de Konfiguratschoon bi dat Eddelgas ut de üm een högere Period steiht. För dat y mutt de Period stahn, to de dat Element höört. Vun’t Germanium an gifft dat ok en (y-1)d¹⁰-Orbital un vun’t Blie an kummt noch en (y-2)f¹⁴-Orbital dorto.

Dat sütt in’n Enkelten denn so ut:

Kohlenstoff: [ He ] 2s²2p²
Silizium: [ Ne ] 3s²3p²
Germanium: [ Ar ] 3d¹⁰4s²4p²
Tinn: [ Kr ] 4d¹⁰5s²5p²
Blie: [ Xe ] 4f¹⁴5d¹⁰6s²6p²
Ununquadium (berekend): [ Rn ] 5f¹⁴6d¹⁰7s²7p²

De Oxidatschoonstostännen sünd +4 un -4, mit gröttere Atomtall winnt man ok de Stoop +2 an Bedüden.

Cheemsch Reakschonen

De groten Ünnescheden vun Element to Element in de Grupp maakt de Angaav vun tyypsche Reakschonen nu Verbinnen swor. Nafolgend steiht dat X jümmer för en Element ut de 14. Grupp:

mit Suerstoff:

An’n Wichtigsten is de Billn vun dat jewielig Dioxid mit de Elementen:

X+O_{2}\rightarrow XO_{2}

Neven de veerwertigen Oxiden sünd aver ok de tweewertigen vun all de Elementen begäng. De Bestännigkeit vun de tweewertigen Oxiden stiggt mit anstiegend Atomtall, de vun de veerwertigen nimmt licht af. Bito gifft dat ok noch Misch- un Suboxiden, as t. B. dat Kohlensuboxid C₃O₂ oder dat Blie(II,IV)-oxid Pb₃O₄.

mit Waterstoff (ahn Kedenbilln, nich ut sik sülvst):

X+2H_{2}\rightarrow XH_{4}

mit Water reageert keen vun de Elementen

mit Halogenen (an’t Bispeel Chlor):

X+2Cl_{2}\rightarrow XCl_{4}

X+Cl_{2}\rightarrow XCl_{2}

Kohlenstoff, Silizium nu Germanium reageert blots to Tetrachlorid. Tinn bildt SnCl_{4</sub un SnCl₂ un Blie bildt blots dat Dichlorid PbCl₂.}

Kedenbilln

En sünnerlich Verhollen vun de Elementen ut de 14. Grupp is jümmer Anlaag, langkedig Verbinnen mit Waterstoff mit de Struktur XH₃-(XH₂)_n-XH₃ uttobilln. X is wedder en vun de Elementen. De Waterstoffatomen gaht dorbi en kovalente Binnen in. De bestännigkeit vun disse Keden warrt aver lütter mit tonehmend Atomtall.

Kohlenwaterstoffen: Dat is di gröttste Grupp, as de Tall vun Kohlenstoffatomen und dormit ok de Läng vun de Keed schier keen Grenz hebbt. En sünnerlich Egenschop vun’n Kohlenstoff is de Anlaag, Dubbel- un Dreefachbinnen to maken, de ok bestännig sünd. Disse Grupp is dat Karnstück vun de orgaanschen Chemie.

Silanen: Di’t Silizium sünd de Keden bit to 15 Si-Si-Binnen lang. Dubbel- oder Dreefachbinnen sünd al künstlich maakt worrn, sünd aver nich bestännig, man ok de Silanen sülvst tellt nich to de sünnerlich stabilen Verbinnen.

Germanen: Dat Germanium kann Keden opboon mit bit to 9 Ge-Ge-Binnen. Dordör sünd de Möglichkeiten al düdlich weniger als bi de eersten beiden Elementen.

Tinnwaterstoffen: Tinn kriggt blots noch en enkelte Sn-Sn-Binnen hen. Dorüm gifft dat ut disse Klass ok bloots twee Verbinnen: SnH₄ und SnH₃-SnH₃.

Bliewaterstoff: Blie is nich in de Laag, Keden uttobilln, so dat blot dat PbH₄ begäng is. Aver ok dat is as verbinnen nich vun Bestand.

Enige vun de Elementen künnt ok Ringbinnen maken, die Summenformel heet denn (XH₂)n.

Vörkamen

De Eerdköst hett en Andeel vun Elementen ut disse Grupp üm un bi 27,7%. Dorvun sünd 99,8% Silizium, dat in de mehrsten Steen vörkummt un dat na Suerstoff dat tweetfakenste Element in de Eerdköst is.

De annern 0,2% deelt sik nafolgend op:

99,1% Kohlenstoff
0,94% Blie
0,02% Tinn
0,01% Germanium.

Mit Utnahm vun Germanium sünd de Elementen ünner natürliche Bedingen ok gediegen antodrapen.

Galerie

Graphit (C)
Demanten (C)
C₆₀-Fulleren (C)
hochreinet Silizium
Siliziumpulver
Germanium
Tinn
Blie