Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Ugljikova skupina elemenata - Coggle Diagram
Ugljikova skupina elemenata
UGLJIK
nemetal
u prirodi se može pronaći u elementarnom stanju
najzastupljeniji element u živim bićima - izgrađuje sve organske spojeve u organizmu
nalazimo ga u obliku minerala (karbonati), u fosilnim gorivima, u atmosferi u spoju ugljikovu(IV) oksidu te u morskoj vodi
ORGANSKA KEMIJA - kemija ugljikovih spojeva
FOTOSINTEZA
Alotropske modifikacije ugljika
GRAFIT
svaki atom ugljika okružen s druga tri atoma ugljika
slojevita struktura kovalentno povezanih ugljikovih
atoma u kondenzirane šesteročlane prstenove
između slojeva slabe van der Waalsove sile i oblak
delokaliziranih elektrona
mekan i mastan na opip, visokog tališta, sublimira pri visokim temp., topljiv u metalima
dobar vodič el. struje i topline
mastan opip grafita i njegova mekoća posljedica su relativno velike udaljenosti među slojevima (0,335 nm) u heksagonalnoj rešetki.
UPOTREBA: izrada elektroda, sredstva za podmazivanje, olovaka,kalupa za metalurgiju, termootpornih posuda, industrija aviona, automobila, sportske opreme i dr.
DIJAMANT
čini tetraedarska struktura ugljikovih atoma povezanih kovalentno
svaki kristal je golema kovalentna molekula
sva četiri atoma su sparena što znači da nema slobodnih elektrona
najtvrđi prirodni mineral, električni je izolator, jedan od najboljih vodiča topline
netopljiv je u svim otapalima, zagrijavanjem na zraku na temperaturi iznad 800℃ polagano izgara
UPOTREBA: kao abraziv za brušenje najtvrđih materijala, za rezanje stakla, za izradu alata za brušenje i rezanje tvrdog kamena, za izradu osovinskih ležajeva preciznih instrumenata, izrada nakita
za pretvorbu grafita u dijamant potrebni su visoki tlakovi i visoke temperature
FULERENI
prvi otkriveni i najmanji je C60
građen je od 12 peteročlanih i 20 šesteročlanih prstenova
kristalne je građe i vrlo tvrd, manje gustoće od dijamanta i grafita
u čistom stanju ne provodi struju (izolator)
ugradnjom kalija, rubidija ili cezija u njegovu strukturu nastaju supravodljivi spojevi pri različitim niskim temperaturama.
mogu imati oblik dugačkih cjevčica, nanocjevčica - cilindrične građe, a mogu biti jednoslojne i višesojne
UPOTREBA NANOCJEVČICA - kozmetika, medicina
SILICIJ
drugi element po zastupljenosti u Zemljinoj kori s 25%
siv, sjajan, visokog tališta, čisti silicij dijamantne strukture
kristalne modifikacije silicijeva(IV) oksida: kremen ili kvarc, tridimit i kristobalit
Obojene i prozirne kristale kvarca poznajemo kao poludrago i drago kamenje.
Prirodne modifikacije kvarca su opal i dijatomejska zemlja- tvar nastala od amorfnog silicijevog dioksida iz ljuštura dijatomeja (alga kremenjašica).
SILIKATNI VRT - vrt prepun različitih boja od silikata metala dodanih otopini vodenog stakla i klorovodične kiseline u omjeru 1:3.
UPOTREBA: izrada tranzistora, čipova, ispravljača, solarnih baterija
GERMANIJ
Najrjeđe zastupljeni element 14. skupine je germanij, a upotrebljava se kao poluvodič. Nalazi se samo u spojevima.
KOSITAR
Alotropske modifilacije - Alfa-kositar, nemetalni (sivi kositar) – dijamantne strukture, a pri temperaturi od 13,2℃ prelazi u beta-kositar, metalni (bijeli kositar) tetragonske strukture.
Kositrena kuga - Pri temperaturi nižoj od -40℃ kositar prelazi u sivi prah koji nazivamo kositrena kuga
Na temperaturi višoj od 13℃ kako ne bi prešao iz metalne bijele i nemetalnu sivu modifikaciju.
OLOVO
Olovo je mekan metal velike gustoće, srebrnoplave boje, relativno niskog tališta
. Kovak je, lako se izvalja u vrlo tanke folije i ispreša (ekstrudira) u obliku cijevi.
Najčešće dolazi u obliku galenita (PbS)
Od njega se prave akumulatori, plaštevi i kablovi, električni osigurači, zaštitni oklopi protiv rendgenskih zraka, kemijski uređaji, uređaji otporni protiv sumporne kiseline
iz olova lijevali kipovi no danas je to rijetkost zbog njegove otrovnosti, a koristilo se i za vodovodne cijevi
Si - Ge poluvodiči
Ovisno o elektronskoj strukturi element može biti izolator, poluvodič i vodič
Poluvodič p – tipa - Taj tip poluvodiča nastaje kada se poluvodič onečisti ili dozira trovalentnim nečistoćama (B, Al, Ga, In). Pozitivne šupljine su većinski nosioci naboja.
Poluvodič n – tipa - nastaje kad se poluvodič onečisti ili dozira s peterovalentnim nečistoćama (N, P, As, Sn). Peti elektron je slobodan i on omogućuje vodljivost.
Većina elemenata 14. skupine poznata je od davnina.
Elementima 14. skupine zajednička je elektronska konfiguracija valentne ljuske.
