Familia del carbono

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Autor: Redacci√≥n ejemplosde.com, a√Īo 2020

La Familia del carbono, también conocida como Grupo IVA, es un conjunto de elementos químicos, organizados en la columna que va después de los elementos térreos y antes de la Familia del nitrógeno en la tabla periódica.

Se trata de:

  • El carbono (C)
  • El silicio (Si)
  • El germanio (Ge)
  • El estaño (Sn)
  • El plomo (Pb)

Características de la Familia del carbono

Los elementos químicos del grupo IVA se definen por las siguientes características:

  • Tienen cuatro electrones en su última capa, lo que les otorga una valencia general de +4 y les permite ya sea aportarlos o recibirlos durante una reacción química. Va a haber valencias adicionales según el elemento.
  • Este grupo contiene tanto no metales (carbono), como metaloides (silicio, germanio) y metales (estaño, plomo).
  • Todos ellos cumplen papeles importantes en gran variedad de ámbitos, desde la conformación de la naturaleza hasta el desarrollo económico basado en la industria.

Elementos de la Familia del carbono

Cada uno de los integrantes de este grupo tiene propiedades que le diferencian de los otros, por lo que es indispensable estudiarlos por separado. A continuación, se describe cada uno de ellos con sus principales atributos.

Carbono

El carbono es un elemento químico con símbolo C y que encabeza el grupo IVA. Tiene las siguientes características y propiedades:

  • Número atómico: 6
  • Masa atómica: 12.01 g/mol
  • Valencias: +2, +4, –4
  • Densidad: 2267 kg/m3
  • Punto de fusión del grafito: 3527°C
  • Punto de fusión del diamante: 3550°C
  • Punto de ebullición del grafito: 4827°C
  • Tiende a la homocatenación, fenómeno que significa “forma enlaces C–C numerosos hasta formar cadenas”.
  • Puede formar enlaces tipo π que unidos al enlace simple sigma σ forman los dobles y triples.
  • Se encuentra en la naturaleza como tres formas alotrópicas diferentes: carbón (mineral o vegetal), grafito y diamante (más escaso).
  • Forma parte de todos los compuestos orgánicos, que sostienen la vida.
  • Es relativamente abundante en el universo.
  • En forma de hollín (carbono en polvo que proviene de la combustión en chimeneas), se utilizaba como pigmento para la tinta negra en el siglo VI a.C.
  • Su isótopo radiactivo carbono-14 es utilizado en una técnica de datado. Este método radioquímico cronométrico sirve para estimar la edad de objetos arqueológicos de origen biológico (como los fósiles).

Elemento carbono

Silicio

El silicio es un elemento químico con símbolo Si y que tiene una gran importancia en el mundo actual por su naturaleza de semiconductor. Sus características y propiedades son:

  • Número atómico: 14
  • Masa atómica: 28.085 g/mol
  • Valencias: +4
  • Densidad: 2.33 kg/m3
  • Punto de fusión: 1414°C
  • Punto de ebullición: 3265°C
  • Es, después del oxígeno O, el elemento más abundante de la corteza terrestre.
  • Se presenta en una forma cristalina estable parecida al diamante.
  • En forma de silicatos (SiO4-4), estructura la litósfera, sobre la que se asientan todos los ecosistemas.
  • El dióxido de silicio SiO2, componente principal de la arena, es la materia prima para crear el vidrio.

El silicio forma minerales llamados cuarzos

Germanio

El germanio es un elemento químico con símbolo Ge y, junto al silicio, es un semiconductor muy utilizado. Sus características y propiedades son:

  • Número atómico: 32
  • Masa atómica: 72.64 g/mol
  • Valencias: +2, +4, –2, –4
  • Densidad: 5323 kg/m3
  • Punto de fusión: 938°C
  • Punto de ebullición: 2820°C
  • Se encuentra en yacimientos en forma de sulfuros GeS, GeS2.
  • Es primordial en el desarrollo de los transistores.

El germanio es un semiconductor en electrónica

Estaño

El estaño es un elemento químico con símbolo Sn y es un metal muy aplicado en la creación de aleaciones. Sus características y propiedades son:

  • Número atómico: 50
  • Masa atómica: 118.71 g/mol
  • Valencias: +2, +4
  • Densidad: 7300 kg/m3
  • Punto de fusión: 231.9°C
  • Punto de ebullición: 2270°C
  • Se encuentra en la naturaleza en menas de casierita, que es óxido de estaño SnO2.
  • Su producción se remonta al año 3000 a.C., obteniéndose por reducción del óxido de estaño SnO2 con carbones de leña.
  • Se utiliza para elaborar bronce, que es una aleación de cobre Cu con estaño Sn.

El estaño se agrega en aleaciones

Plomo

El plomo es un elemento químico con símbolo Pb y es un metal muy utilizado en la industria. Sus características y propiedades son:

  • Número atómico: 82
  • Masa atómica: 207.2 g/mol
  • Valencias: +2, +4
  • Densidad: 11340 kg/m3
  • Punto de fusión: 327°C
  • Punto de ebullición: 1749°C
  • Es el metal más antiguo conocido.
  • Se encuentra en yacimientos en forma de sulfuros PbS, PbS2.
  • Tiene una gran maleabilidad, por lo que se usaba para crear cañerías para fontanería y soportes para escritura.

Barras de plomo

Ejemplos de Familia del carbono

Todos los elementos de la Familia del carbono son:

  1. Carbono (C)
  2. Silicio (Si)
  3. Germanio (Ge)
  4. Estaño (Sn)
  5. Plomo (Pb)

Ejemplos de compuestos de la Familia del carbono

Aquí unos ejemplos de compuestos con elementos de la Familia del carbono:

  1. Dióxido de carbono CO2
  2. Disulfuro de carbono CS2
  3. Tetracloruro de carbono CCl4
  4. Carbonato de sodio Na2CO3
  5. Bicarbonato de sodio NaHCO3
  6. Carbonato de calcio CaCO3
  7. Dióxido de Silicio SiO2
  8. Silicato de sodio Na4SiO4
  9. Silicato de potasio K4SiO4
  10. Silicato de calcio Ca4(SiO4)2
  11. Cloruro de silicio SiCl4
  12. Cloruro de germanio GeCl4
  13. Bromuro de germanio GeBr4
  14. Yoduro de germanio GeI4
  15. Cloruro estanoso SnCl2
  16. Cloruro estánico SnCl4
  17. Bromuro estanoso SnBr2
  18. Bromuro estánico SnBr4
  19. Yoduro estanoso SnI2
  20. Yoduro estánico SnI4
  21. Cloruro plumboso PbCl2
  22. Cloruro plúmbico PbCl4
  23. Bromuro plumboso PbBr2
  24. Bromuro plúmbico PbBr4
  25. Yoduro plumboso PbI2
  26. Yoduro plúmbico PbI4
  27. Carbonato plumboso PbCO3
  28. Carbonato plúmbico Pb4(CO3)2
  29. Sulfato plumboso PbSO4
  30. Sulfato plúmbico Pb2(SO4)4

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Citado APA: (A. 2020,07. Familia del carbono. Revista ejemplosde.com. Obtenido 07, 2020, de https://www.ejemplosde.com/38-quimica/2342-ejemplos_de_familia_del_carbono.html)

Autor: Redacci√≥n ejemplosde.com, a√Īo 2020

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