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Anorganische Chemie - 4. Hauptgruppe des PSE, Kohlenstoffgruppe

Kursangebot | Anorganische Chemie | 4. Hauptgruppe des PSE, Kohlenstoffgruppe

Anorganische Chemie

4. Hauptgruppe des PSE, Kohlenstoffgruppe

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4. Hauptgruppe, Kohlenstoffgruppe
4. Hauptgruppe, Kohlenstoffgruppe

Die Elemente der vierten Gruppe besitzen 4 Valenzelektronen in ihrer Valenzschale und benötigen vier weitere Elektronen für die Edelgaskonfiguration. Auch hier bezieht sich die Namengebung der Gruppe auf die ersten Elemente dieser Gruppe: Kohlenstoffgruppe oder Kohlenstoff-Silicium-Gruppe. Eine weitere Bezeichnung der IUPAC für diese Gruppe ist Tetrele.

Merke

Hier klicken zum AusklappenDie Eigenschaften dieser Elemente ist hinsichtlich chemischen und physikalischen Aspekten sehr unterschiedlich.

Die Ionisierungsenergie nimmt ausgehend von Kohlenstoff mit steigender Ordnungszahl erst ab und steigt bei Blei wieder leicht an. Dabei zählt Kohlenstoff zu den Nichtmetallen, Germanium und Silicium zu den Halbmetallen und Zinn sowie Blei zu den Metallen.

Merke

Hier klicken zum AusklappenElemente der 4. Hauptgruppe: Kohlenstoff (C), Silicium (Si), Germanium (Ge), Zinn (Sn), Blei (Pb), sowie Flerovium (Fl) [radioaktiv] $ \rightarrow $ davor: Ununquadium [ Uuq, neues Element mit der Ordnungszahl 114] .  

Beispiel

Hier klicken zum AusklappenKohlenstoff hat unterschiedliche Modifikationen von denen Graphit und Diamant die bekanntesten sind. Die Besonderheit von Graphit liegt in der besonders guten Wärmeleitfähigkeit und Leitfähigkeit von elektrischem Strom.  Der Diamant hingegen besitzt keine freien Elektronen im Gitter, die einen elektrischen Strom ermöglichen würden.  

Versuchsvideo: PbI fällt aus

Bleiiodid $ PI_2$ - sogenanntes Katzengold - ist in Wasser schlecht löslich. Wird das Wasser erhitzt, kann sich eine geringe Menge $ PI_2 $ lösen. Beim Abkühlen des Wassers fällt dieses wieder aus und bildet goldglänzende Kristallplättchen.

Ordnungszahlen, Elektronegativität (nach Pauling) und atomare Masse:

Kohlenstoff: 6 | 2,55 | 12,01 (in u)

Silicium: 14 | 1,9 | 28,08

Germanium: 32 | 2,01 | 72,63

Zinn: 50 | 1,96 | 118,71

Blei: 82 | 1,8 | 207,20

Flerovium (Fl) [vorher Uuq]: 114 | ? | 289 u