为什么说硅是碳族元素?
根据化学元素周期律编制的“化学元素周期表”。1869年俄国科学家门捷列夫首创化学元素周期律,他将当时已知的63种元素依原子量大小并以表的形式排列,把有相似化学性质的元素放在同一行,这就是元素周期表的雏形。 利用元素周期表,门捷列夫成功地预测当时尚未发现的元素的特性(镓、钪、锗)。1913年,英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生X射线,发现原子序越大,X射线的频率就越高,因此,他认为核的正电荷决定元素的化学性质,并且把元素依照核内正电荷(即质子数或原子序)排列,经过多年修订后才成为当代的元素周期表。 在化学元素周期表中,元素是以元素的原子序排列,最小的排行最先。表中一横行称为一个周期...全部
根据化学元素周期律编制的“化学元素周期表”。1869年俄国科学家门捷列夫首创化学元素周期律,他将当时已知的63种元素依原子量大小并以表的形式排列,把有相似化学性质的元素放在同一行,这就是元素周期表的雏形。
利用元素周期表,门捷列夫成功地预测当时尚未发现的元素的特性(镓、钪、锗)。1913年,英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生X射线,发现原子序越大,X射线的频率就越高,因此,他认为核的正电荷决定元素的化学性质,并且把元素依照核内正电荷(即质子数或原子序)排列,经过多年修订后才成为当代的元素周期表。
在化学元素周期表中,元素是以元素的原子序排列,最小的排行最先。表中一横行称为一个周期,一列称为一个族。在化学元素周期表中有一个1VA族,其最上面的一个元素是碳(C),所以也称为“碳族”。与碳在同一列中的元素就称为“碳族元素”。
硅(Si)与碳(C)在同一列中,因此硅就是“碳族元素”。碳族里除了硅与碳之外,还有锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)三个元素。从表中可以看出,目前发现的碳族共有碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)五个元素。
碳原子的核外有6个电子,第一层有2个电子,最外层有4个电子即为价电子;硅原子的核外有14个电子,第一层有2个电子,第二层有8个电子,最外层有4个电子即为价电子;锗原子的核外有32个电子,第一层有2个电子,第二层有8个电子,第三层有18个电子,最外层有4个电子即为价电子;锡原子的核外有50个电子,第一层有2个电子,第二层有8个电子,第三层有18个电子,第四层有18个电子,最外层有4个电子即为价电子;铅原子的核外有82个电子,第一层有2个电子,第二层有8个电子,第三层有18个电子,第四层有32 个电子,第五层有18个电子,最外层有4个电子即为价电子。
由此可以看出,以上五个元素原子的核外电子各不相同,但它们最外电子层上都是4个电子。这是碳族元素的特征。碳族元素随着核电荷数的增加,一些性质呈现规律性的变化。例如,在周期表中从上到下,元素原子的半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,非金属性向金属性递变的趋势很明显。
在碳族元素的单质中,碳是非金属;硅虽外观像金属,但在化学反应中多显示非金属性,通常被认为是非金属;锗的金属性比非金属性强;锡和铅都是金属。碳族元素的化合价主要有+4和+ 2,碳、硅、锗、锡的+ 4价化合物是稳定的,而铅的+ 2价化合物是稳定的。
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