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碳族元素包括 碳族元素主要有哪些?

碳族元素包括

碳族元素包括 碳族元素主要有哪些?

碳族元素主要有哪些?

碳族元素主要有哪些?

碳族元素指的是元素周期表ⅣA族的所有元素,包括碳、硅、锗、锡、铅五种元素。它们电子排布相似,有4个价电子。碳、硅是非金属,锗是金属元素,但金属性较弱,锡和铅是更为典型的金属元素。

碳族元素在分布上差异很大,碳和硅在地壳有广泛的分布,锡、铅也较为常见,锗的含量则十分稀少,属于稀散型稀有金属。碳是碳循环的核心元素,以二氧化碳、碳酸盐和有机物的形式存在,硅以二氧化硅和硅酸盐为主,锗、锡以二氧化物存在,铅以硫化物居多。碳族元素表现出一定的周期性,从上到下,元素的金属性增强,非金属性减弱。

什么是碳族元素?

碳族元素包括(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)等五种元素,位于周期表的第IVA族,其原子最外层上均有4个电子。碳族元素的原子不容易得、失电子,通常表现为较易形成共价化合物,而较难形成离子化合物。

①碳族元素为何容易形成共价化合物,而不易形成离子化合物呢?

碳族元素介于典型金属(IA)和典型非金属(VIIA)的中间,其最外层电子数为4。因为碳族元素原子的最外层上有4个电子,在化学反应中往往既不容易失去电子形成阳离子,也不容易得到电子形成阴离子,而是以共价键的形式与其他元素结合形成化合物,这就是碳族元素的成键特点。故碳族元素通常易形成共价化合物,不易形成简单的离子。

注意,不能将这个问题绝对化。第一、碳族元素不易直接形成离子键,并不是说碳族元素不能存在于离子化合物之中,因为很多碳酸盐及简单的硅酸盐都是离子化合物。第二、像铅等原子半径特别大的元素,也可在一定条件下形成简单的阳离子。

②碳族元素的主要化合价有 4价和 2价,其中C、Si、Ge、Sn的 4价化合物比较稳定,而Pb的 2价化合物比较稳定。——“铅的 2价化合物稳定,而其它碳族元素的 4价化合物稳定”体现出了同一主族元素的一般性与特殊性之间的关系。

(二)了解碳族元素及其单质的一些重要性质。

①在周期表中从上到下,颜色:碱金属略有加深,卤素依次加深,氧族中氧→硒加深,碳族中分为三截:C→Si加深,Sn→Pb加深;Ge比Si浅,但比Sn深。熔点、沸点:碱金属依次降低,卤素和氧族依次升高,碳族总体呈降低趋势(熔点:锡比铅低;沸点:锗比硅高)。

②碳是明显的非金属,硅、锗是半导体,锡、铅是明显的金属。碳、硅虽属非金属,但其熔、沸点明显比卤族、氧族中的非金属要高得多,其原因主要是碳、硅属原子晶体。卤族,氧族中的非金属通常属于分子晶体,据此便可解释有关熔、沸点的递变现象。同理,从锡、铅熔点递变与碱金属递变的差异性中,也可说明锡、铅结构不同的实质。

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