主族元素

IVA族: 碳族元素 (VI 主族元素 )
這族含有五個元素, 其中碳(C)和矽(Si)為非金屬元素, 其他三個為金屬元素

IVA族元素的保存: 本族元素在空氣中很穩定, 採取一般的方法便可長期收藏, 鉛及其化合物對人體有害。

元素: 

碳  C 矽  Si 鍺  Ge 錫  Sn 鉛  Pb
拉丁文學名: Carbonium Silcium Germanium Stannum Plumbum
命名辭源(含意): carbo (煤炭) silicis (燧石) Germania (德國 stannum plumbum
發現者(國家), 年代: 史前 Bezelius (瑞典), 1824 Winkler (), 1886 史前 史前
原子序數:  6 14 32 50 82
原子量: 12.011 28.0855 72.59 118.69 207.2
熔點(凱氏 K, 0K= -273 oC): 約 3820(金剛石) 1683 1210.6 505.118 600.65
沸點(凱氏 K, 0K= -273 oC): 5100 2628 3103 2543 2013
密度(克/厘米3):   3.512(金剛石) 2.26(石墨) 2.329(293K) 5.323(293K) 5.750(293K) 11.350(293K)
主要光譜線波長(nm): 247.857 251.61 265.158 224.605 217.00
己知同位素數目(個):  7 8 17 28 29
同位素質量範圍: 9 - 16 25 - 31 65 - 78 108 - 128 194 - 214
地表中豐度(ppm): 180; 大氣(CO2, CH4及CO) 338 272000 1.5 2.1 13
海水中豐度(ppm): 28 3.0 0.0001 0.003 0.003
生物學上的角色:  生命基本元素 主要元素之一 痕量元素 無 (有毒,誘癌性)

 館 藏 概 要

樣本狀態:(一般採用玻璃熔封)  1. 無定形碳
 2. 石墨,  2A. 熱解碳
 3.金剛石(天然, 南非產, 0.07ct)
 4.富勒烯C60 晶體 (Fullerene)
 4a.甲苯溶液; 4b. C60的分子結構

無定形矽 99.9%, 325網目
 1. 結晶矽(單晶) 99.995%
 2. 結晶矽(多晶) 99.9999%

塊狀: >99.99% 重焙錠塊 電解法製取的高純樣本,重熔錠塊
首次收集的日期: 無紀錄可考 25/08/1986 31/05/1986 無紀錄可考 18/05/1986
館藏編號: NGE-06 NGE-31 NGE-20 NGE-03 NGE-17

 

化合物

碳族元素的外層電子構型為 ns2np2, 它們的氧化態為+2及+4, 隨原子序數的遞增, +4價化合物的穩定遞減, +2價卻相反地漸趨穩定, 元素的金屬性亦隨之增強,它們的化合物一般呈白色, 水溶液為無色的

                     

C IV  (CO3-2)       : 碳酸鈉 ( Na2CO3 )
Si IV                     : 二氧化矽 ( SiO2 )
Ge IV (CO3-2)     : 氟鍺( H2GeF6 )
Sn II   (CO3-2)     : 氯化亞錫 ( SnCl2 . 6H2O)
Sn IV  (CO3-2)     : 氯化鍚 ( SnCl4 )
Pb IV  (CO3-2)     : 硝酸鉛 [ Pb(NO3)2 ]


  

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