求碳族元素知识点和重要化学方程式,碳族元素在自然界的存在状态及原因?
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碳族元素位于元素周期表中ⅣA族,包括碳C、硅Si、锗Ge、锡Sn、铅Pb五种元素。
价电子层构型为ns2np2,有4个价电子。碳、硅是非金属,锡、铅是金属,锗是半金属。特殊的结构使其获得电子与失去电子的能力几乎相等,往往通过电子的共用达到稳定结构,当与其它元素的原子化合时,主要形成共价型化合物。
碳和硅在自然界中分布很广,碳的含量并不多,但它是地上化合物种类最多的元素。硅在地壳中的含量仅次于氧。
游离态的碳以金刚石和石墨两种单质形式存在,硅以化合态存在于二氧化硅和硅酸盐中,锗、锡主要以氧化物形式存在(锗石GeO2、锡石SnO2)、铅以硫化物存在居多。铅单质为金属晶体,其它四种元素的单质为原子晶体(石墨为层状晶体、白锡为金属晶体)。空气中的二氧化碳、地壳中各种碳酸盐、煤、石油里都含有大量的碳,脂肪、糖类、蛋白质及其它有机物都是含碳的化合物。碳和锡都有同素异形体(金刚石、石墨和碳-60,灰锡和白锡等)。
网友回答
碳族元素中,碳、硅是非金属,其余三种是金属,由于硅、锗的金属性和非 金属性均不强,也有人称其为“准金属”。
碳族元素的外层电子构型为 ns 2np2
碳族元素的基本性质
碳族元素的电负性大, 要失去价电子层上的 1-2 个 p 电子成为正离子是困难, 它们倾向于将 s 电子激发到 p 轨道而形成较多的共价键, 所以碳和硅的常见氧化态为+IV。
第一电离能在同组元素中,由上而下随着原子半径的增大,电离能减小,元素的金属性依次增强。
电子亲和能在同族元素中,自上而下原子半径逐渐增大,原子核对外来电子的吸引力逐渐减弱,自上而下,电子亲和能呈减小趋势。可能是 Sn 的原子半径 相对较小,外层电子云的密度小,对外来一个电子的排斥作用反而比 Ge 大,因 而得到一个电子放出的的能量较大。
金刚石,晶体硅都为原子晶体,锗、锡、铅都为金属晶体。