Aula07

Páginas: 11 (2672 palavras) Publicado: 27 de julho de 2015
Grupo 14: Família do Carbono
Propriedades Atômicas
 Configuração Eletrônica e Estados de Oxidação
Configuração

Estados Oxid.

No coordenação

C

[He] 2s22p2

(II)

IV

Si

[Ne] 3s23p2

(II)

IV

4

(6)

Ge

[Ar] 3d104s24p2

II

IV

4

6

Sn

[Kr] 4d105s25p2

II

IV

4

6

Pb

[Xe] 4f14 5d106s26p2

II

IV

4

6

1

2

3

4

No de oxidação do Pb mais comum é +2 devido ao efeito do par inerte Grupo 14: Família do Carbono
Elementos do Grupo 14
Silício

Carbono
(grafite)

Estanho

Germânio

Chumbo

Ocorrência na natureza

As abundâncias são dadas na forma logarítmica (base 10) em
gramas de metal por 1000 Kg de amostra.
Como a escala vertical e logartímica, as diferenças são muito maiores o que
aparentam.

Ocorrência na Natureza
Com exceção do Ge, todos os elementos desse grupo sãobastante
difundidos e conhecidos:
 Ge ocorre em concentração de traços associado a minérios de
carbono, zinco e de prata. Obtido pela redução do GeO2 com
monóxido de carbono e alumínio.

 Carbono ocorre nas jazidas de carvão, rochas carbonatadas como
calcita (CaCO3) e dolomita, petróleo etc.
O Carbono existe também em várias formas alotrópicas, entre
elas o grafite e o diamante os quais são obtidosna natureza ou
podem ser fabricados industrialmente.

 Existem três formas cristalinas do carbono:
– grafita (macia e preta),
– diamante (claro, duro e forma uma rede covalente) e
– buckminsterfulereno (forma molecular do carbono, C60, as
moléculas são parecidas com bolas de futebol).

Os números em preto indicam quando de carbono é estocado em
vários reservatórios, em bilhões de toneladas(“GTC” significa GigaTons
de Carbono). Os números em roxo indicam quanto de Carbono movese entre estes reservatórios por ano. Os sedimentos, como definido no
diagrama, não incluem os ~70 milhões de GTC de rocha de carbonato.

Efeito estufa

Ocorrência na Natureza
 Si é extremamente abundante na forma de sílica (SiO2) e em grande
número de silicatos (SiO32-).
Formas mais comuns de sílica (SiO2)Quartzo

Quartzito

Cristobalita

Ocorrência na Natureza
SiO2 impuras

Ágata (C)

Ametista (Fe3+)

Ônix

Ocorrência na Natureza
 Apesar do Sn e do Pb serem relativamente raros, encontram-se
concentrados em minérios, facilitando a obtenção
O estanho é extraído da cassiterita (SnO2) e o Pb é extraído da galena
(PbS2)
Cassiterita (SnO2)
Galena (PbS)

Propriedades Atômicas
Os raios covalentesaumentam com o aumento do número atômico
Å)



Diferença entre Si e Ge deveria ser maior, mas Ge possui camada d
preenchida (blindagem menos efetiva) o que faz com que os elétrons
mais externos sejam mais atraídos pelo núcleo do que se esperaria.
As energias de ionização diminuem do C para o Si e depois são
irregulares devido aos preenchimentos dos orbitais d e f .

Propriedades Atômicas
Å)



ponto de fusão alto do C, Ge e do Si: devido aos seus retículos
semelhantes ao do diamante, uma vez que ligações covalentes devem
ser rompidas na fusão.
 No caso do Pb e do Sn, os pontos de fusão são baixos porque com
o aumento do tamanho dos átomos nem todos os quatro elétrons de
valência participam das ligações metálicas.

Propriedades Atômicas
 A quantidade de energia necessária para formaríons M+4 sugerem que compostos iônicos simples
para esses elementos são raros.
C e Si são oxofílicos e fluorofílicos: afinidade
pelos ânions pequenos e duros O2- e o F(covalentes)

Os demais preferem ânions grandes e macios
como o I- e S2 Sn e Pb formam compostos iônicos com F e O
(SnF2, PbF2, SnF4, SnO2, PbO2)

 Para o Pb o estado de oxidação mais comum é o 2+

Propriedades: Metais X Não-Metaisbaixa energia de ionização
baixa eletronegatividade
formam óxidos básicos e hidróxidos

alta energia de ionização
alta eletronegatividade
formam óxidos ácidos

 a capacidade de formar cadeias também está relacionada à
energia de ligação (estabilidade)
Ligação

Energia de ligação
(kJ/mol)

Tendência a formar cadeias

C-C

348

Grande

Si – Si

222

Forma algumas (Si8H18, Si16F34,
Si4Br10)...
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