碳族元素

✍ dations ◷ 2025-10-24 18:25:36 #元素周期表

固体、液体、气体

碳族元素是指元素周期表上第14族(ⅣA族)的元素,位于硼族元素和氮族元素之间。碳族元素包含碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、�(Fl),其中碳为典型的非金属元素,硅和锗为类金属,其余元素则为贫金属。此外�为人造元素,具极高的放射性。

本族元素在化合物中一般可以呈现+4,+2等化合价,它们的原子最外层都有4个电子,离子的最高正价都是+4价。

元素
名称 

元素
符号

原子半径
(nm)

主要化合价

状态
(标况)

单质密度
(克/立方厘米)

单质熔点
(℃)

单质沸点
(℃)

碳族元素的熔点和沸点随着原子量增加而减少。碳在3825 °C时升华。

碳族元素的密度及原子半径随着原子量增加而增加。

碳的晶体结构是六方晶系,在高温和高压下形成金刚石。硅和锗的晶体结构亦为钻石结构。锡在低温下(13.2 °C 以下)是钻石结构,室温下则是四方晶系。铅的晶体结构是立方晶系。

碳可以跟浓硫酸、硝酸反应,被氧化成二氧化碳。不与盐酸作用。

硅跟硫酸和与氢氟酸反应。硅在铜催化剂下与盐酸反应。

锗不和稀盐酸、稀硫酸反应,但能被浓硫酸、浓硝酸氧化。

锡和稀盐酸、稀硫酸反应,生成低价锡(Ⅱ)的化合物;跟浓H2SO4、浓HNO3反应生成高价锡(Ⅳ)的化合物。

铅跟盐酸、硫酸、硝酸都能反应被氧化成亚铅离子。

碳族元素中跟碱溶液反应的有硅和锡,它们既表现出金属性又表现出非金属性。碳族元素在加热时都能跟氧反应,被氧化成二氧化碳、二氧化硅和氧化亚铅等。碳族元素跟硫、氯共热生成相应的高价氯化物和硫化物,铅则生成铅(Ⅱ)化合物。碳、硅跟金属共热生成碳化物和硅化物,锡、铅与金属形成合金。碳族元素都不能直接与氢化合,其氢化物是间接制得的。

碳可和氢等元素形成极多种有机化合物。碳亦可以所有卤素反应形成四卤化物。碳可形成三种氧化物:一氧化碳、二氧化三碳(C3O2)以及二氧化碳。碳也会形成二硫化物和二硒化物。

硅可形成两种氢化物:甲硅烷(SiH4)和乙硅烷(Si2H6)。硅和氟、氯、碘形成四卤化物。硅也形成二氧化硅和二硫化硅。

锗可形成两种氢化物:甲锗烷(GeH4)和乙锗烷(Ge2H6)。锗和除了砈之外的所有卤素形成四卤化物,以及和除了溴和砈之外的所有卤素形成二卤化物。锗和除了钋之外的所有氧族元素形成二氧化物、二硫化物、二硒化物。

锡可形成两种氢化物:甲锡烷(SnH4)和乙锡烷(Sn2H6)。锡和除了砈之外的所有卤素形成四卤化物和二卤化物。

铅可形成一种氢化物,即铅烷(PbH4)。铅和氟、氯形成四卤化物及二卤化物,也可形成四溴化铅和二碘化铅,但不稳定。铅形成四中氧化物、一中硫化物、一中硒化物、及一种碲化物。

目前没有已知的�化合物。理论上�的化学特性应与铅相近,能形成FlO、FlF2、FlCl2、FlBr2和FlI2。如果其高价态(Ⅳ)能够进行化学反应,它将只能形成FlO2和FlF4。它也有可能形成混合氧化物Fl3O4,类似于Pb3O4。而一些研究指出�的化学特性可能和惰性气体氡更接近。

相关

  • 建教合作合作教育(英语:Cooperative education,港澳称为合作教育,台湾称为建教合作),是一种结合课堂教学与实际工作经验的结构化教学方法。作为教学过程的一部分,合作教育经验通常被计入学
  • 回复青春回复青春是一种假设中通过逆转老化的过程,使老人变回年轻人一样。在历史上很多人都希望可以回复青春。回复青春也就是要改变了人的年纪越老,健康会转坏的自然现象。依目前认知
  • 中国数学史中国数学史是指中国的数学发展史。中国传统数学称为算学,起源于仰韶文化,距今有五千余年历史,在周公时代,数乃是六艺之一。在春秋时代十进位制的筹算已经普及。著名日本数学史家
  • 贾瑞贾瑞,贾府义学塾贾代儒的长孙。父母早亡,由祖父养大,贾代儒对贾瑞管教极为严格,但是贾瑞令人失望。他性格爱贪便宜,在学中以公报私,勒索子弟们请他,一任薛蟠横行霸道。在宁国府为贾
  • 国际透明组织透明国际(英语:Transparency International)是一个监察贪污腐败的国际非政府组织。从1995年起,透明国际制定和每年公布腐败感知指数,提供一个可供比较的国际贪污状况列表。透明国
  • 景宗朝鲜景宗(朝鲜语:조선 경종/朝鮮 景宗 Joseon Gyeongjong;1688年11月20日(十月二十八)-1724年10月11日(八月二十五)),名李昀(朝鲜语:이윤/李昀 Yi Yun),是朝鲜王朝的第20代君主,1720年至172
  • 激光测距仪激光测距仪(英语:Laser rangefinder)是一种利用激光束测定距离的仪器。其基本原理是,向待测距的物体发射激光脉冲并开始计时,接收到反射光时停止计时。这段时间即可以转换为激光
  • 阿玛斯龙阿玛斯龙属(属名:Almas)是兽脚亚目伤齿龙科恐龙的一属,生存于白垩纪坎帕阶晚期的东亚,化石发现于蒙古南戈壁省中西部。
  • 桃园市桃园市文化资产是桃园市政府文化局文化资产科与文化部文化资产局依《文化资产保存法》里的九类有形文化资产(古迹、历史建筑、纪念建筑、聚落建筑群、考古遗址、史迹、文化景
  • 阿拉卡姆车臣岛阿拉卡姆车臣岛(英语:Arakamchechen Island)是一座俄罗斯的岛屿,位于白令海海域。该岛属楚科奇自治区,位在恰普里诺角(英语:Cape Chaplino)北边沿岸,伊特格兰岛北端,离欧亚大陆约8公里