carbonidsは、周期表のいわゆるカーボンファミリー、グループ14（IVA）を構成するすべてのそれらの要素です。このグループは、非金属元素である炭素で構成されています。2つの半金属元素、シリコンとゲルマニウム。そして、3つの金属元素：スズ、鉛、フレボリウム。
これらの要素は、ns 2 np 2構成で、最も外側の電子シェルに4つの電子を持っています。彼らは+4の酸化状態を使用する傾向があります。鉛を除いて、1組の不活性電子の影響により、酸化状態+2を使用します。
炭のグループの代表的な要素である木炭。出典：Pxhere。
このファミリーに属する元素は化学的に安定しており、あまり反応性がありません。しかし、それらは水素化物とハロゲン化物を形成することができます。さらに、元素は共有結合を形成する傾向があります。ただし、スズと鉛（両方の金属）は金属結合を形成する傾向があります。
融点、沸点、およびイオン化エネルギーの値は、グループ内の元素の原子番号が増加するにつれて減少する傾向があります。同様に、効率的な連結が減少し、炭素とその複数のCC結合が先導されます。
要素と特性
炭素
原子番号6、原子量12.011 g / molの非金属元素。炭素は非常に重要な要素であり、そのすべての化合物がこの元素によって形成されるため、有機化学は炭素の化学と呼ばれます。
炭素は炭水化物、脂質、タンパク質、核酸に含まれています。つまり、生命に関与するすべての分子と高分子で。しかし、それは地球の地殻に豊富に存在する17番目の要素です。
炭素は、地球の地殻に純粋な形で見られる家族の唯一の要素です。さらに、他の元素と結合して、方解石（CaCO 3）、マグネサイト（MgCO 3）、ドロマイト（MgCO 3・CaCO 3）などの岩石中に石油や炭酸塩を形成します。
炭素には5つの同素体の形があります：積み重ねられたシートのように見えるグラファイト。ダイヤモンドは立方体構造の結晶であり、頂点に炭素原子が位置する四面体の形をしています。
アモルファスカーボンは、すす状の黒色粉末です。フラーレンでは、カーボンリングはサッカーボールに似た分子配列を形成します。そして、グラフェンでは、ハニカムパターンで配置された炭素原子の層を見つけます。
ケイ素
原子番号14、原子量28.09 g / molの半金属です。地球の地殻には、シリカ（SiO 2）、砂、石英、およびさまざまな鉱物やケイ酸塩粘土として含まれています。
シリコンは、地球の地殻で2番目に多い元素です。それは2つの同素形を持っています：茶色のアモルファス形と灰色の結晶形、金属光沢と立方晶ダイヤモンド結晶です。
ゲルマニウム
原子番号32、原子量72.61 g / molの半金属です。ゲルマニウムは日常的にほとんど知られていません。一部の銀や亜鉛の鉱物、一部の種類の石炭、およびゲルマナイトにのみ微量として含まれています。
それは灰色がかった白で、立方体とダイヤモンドの結晶構造を形成しています。
錫
原子番号50、原子量118.71 g / molの金属です。スズは、融点が低く、柔らかく成形可能な金属です。それは2つの同素形を持っています：室温で正方晶構造を持つβ形。13ºC以下の温度で見られる灰色の色αを形成します。
スズは鉱物の黄鉄鉱（SnO 2）から抽出されます。
鉛
原子番号82、原子量207.2 g / molの金属です。それは顔を中心とした結晶構造、青みがかった白色、および人間への高い毒性を持っています。鉛は鉱物方鉛鉱（PbS）の一部として検出されます。
フレヴォリアン
原子番号114、原子量287 g / molの金属です。フレボリウムは、人工の放射性物質であり、寿命が非常に短い元素です。遷移金属より後の金属である可能性はありますが、その特性は希ガスの特性と似ています。
特徴
融点
炭素：3,500ºC（ダイヤモンド）。
シリコン：1,410ºC。
ゼラニウム：937.4°C
スズ：231.88ºC。
鉛：327.50ºC。
沸点
炭素：4,827ºC（ダイヤモンド）。
シリコン：2,355ºC。
ゲルマニウム：2,830°C
錫：2,260ºC。
鉛：1,740ºC。
密度
カーボン：3.51 g / cm 3（ダイヤモンド）。
シリコン：2.33 g / cm 3。
ゲルマニウム：5.327 g / cm 3。
スズ：7.28 g / cm 3。
鉛：11.343 g / cm 3。
イオン化エネルギー
炭素：1,086 kJ / mol。
シリコン：787 kJ / mol。
ゲルマニウム：762 kJ / mol。
スズ：709 kJ / mol。
鉛：716 kJ / mol。
原子ラジオ
カーボン：77 pm。
シリコン：118 pm。
ゲルマニウム：122 pm。
スズ：140 pm。
リード：午後17時。
グループ14の元素の融点と沸点の値は、それらの数と原子半径が増加すると減少する傾向があります。
これは、サイズが大きくなるにつれて、原子間の引力が低くなることを反映しています。グループの要素のイオン化ポイントにも同じ傾向が見られます。核からの電子の距離が大きいほど、その分離に必要なエネルギーは低くなります。
逆に、原子番号が大きくなるほど、元素の密度が高くなる傾向があります。これは、最も大量の核成分である陽子と中性子の数が多いためと考えられます。
用途
炭素
グラファイトは、プラスチックの製造に繊維状で使用されます。さらに、鉛筆の製造にも使用されます。ダイヤモンドは貴重な宝石です。その優れた硬度は、石油業界のドリルや、ガラスを切断するための鉛筆の先で使用されます。
炭化カルシウムは、二硫化炭素と四塩化炭素の溶媒の製造における中間体として使用されます。カーボンは、スチールやタイヤのフィラーの合成に使用されます。
ケイ素
シリコンは半導体として、またエレクトロニクス業界のさまざまな機能で使用されています。潤滑剤や防水剤としての用途があります。シリカ（SiO 2）は、セラミックやガラスの製造に使用されるほか、コンクリートやレンガの構成要素にもなります。
シリコンは真空ポンプに使用されています。それはニワトリとネズミの栄養に不可欠です。人間にとっての本質は不明ですが。また、酸化物からマグネシウムを取り除くために使用される還元剤でもあります。
ゲルマニウム
1950年までシリコンとして置き換えられ、半導体として使用されました。それはエレクトロニクスの分野で様々な機能を果たし続けていますが。ゲルマニウムは放射線検出器に使用されています。酸化ゲルマニウムは、光ファイバーや広角レンズに使用されています。
錫
錆から保護するために鉄の物体をコーティングするために使用されます。スズは、溶接および食品包装用ブリキの製造に使用されます。塩化スズは鉄ミネラルの還元に使用されます。
スズ化合物には多くの用途があります。たとえば、フッ化第一スズは練り歯磨きに使用されます。セラミック中の酸化スズ; セルリアンブルー色素としてのスズ酸コバルト。また、スズはブロンズやピューターのような合金を形成します。
鉛
カーバッテリーの製造に使用されます。電離放射線に対する保護; そして溶接。
参考文献
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