Respuestas
Explicación:
Grupo IVA
El grupo IVA de la clasificación periódica está formado por los elementos carbono
(C), silicio (Si), germanio (Ge), estaño (Sn) y plomo (Pb). Existen más compuestos de
carbono que de cualquier otro elemento excepto el hidrógeno. Sin embargo, a la gran
mayoría de ellos se les considera compuestos orgánicos. En este capítulo sólo
consideraremos algunos de los compuestos que tradicionalmente se clasifican como
compuestos inorgánicos.
A los elementos carbono, estaño y plomo se les conoce desde la antigüedad,
siendo el plomo quizás el metal más antiguo conocido. El silicio fue aislado por primera
vez por Jean J. Berzelius en 1824, mientras que el germanio, elemento no conocido
para el momento en que Mendeleev publica su tabla periódica y para el cual dejó un
espacio vacío llamándolo eka-silicio, fue descubierto por Clemens Winkler en 1886.
6.1 Propiedades de los elementos
De todos los grupos de la tabla periódica, el grupo IVA es el que muestra la mayor
discontinuidad entre las propiedades de los elementos del segundo y tercer períodos,
seguido de un cambio relativamente suave hacia el carácter metálico. El carbono es,
indiscutiblemente, un no metal, y mientras que la química del silicio es en ciertos
aspectos característica de un no metal, sus propiedades eléctricas, su energía de
ionización y otras propiedades físicas son las de un semimetal. El germanio es en todos
los aspectos un semimetal; sus propiedades son más metálicas que no metálicas. Por
último, el estaño y, especialmente, el plomo muestran características tanto químicas como físicas de metales, aunque les quedan algunos vestigios de carácter no metálico.
Así, por ejemplo, los óxidos e hidróxidos de estaño y plomo son anfóteros, y una de las
formas alotrópicas del estaño tiene las propiedades eléctricas de un semimetal.
En la Tabla 6.1 se resume algunas de las propiedades características de los
elementos. Como podemos observar, siguen los patrones de comportamiento
observados en los otros grupos. Las electronegatividades de los elementos son
generalmente bajas.
El carbono existe en redes cristalinas con los átomos unidos por enlaces
covalentes (Sección 6.2.1). Se requiere una gran cantidad de energía para romper
estos enlaces durante la fusión o la vaporización, por lo que el carbono tiene los puntos
de fusión y de ebullición más altos de todo el grupo. El miembro más pesado del
grupo, el plo-
Tabla 6.1 Propiedades de los elementos del grupo IVA.
C Si Ge Sn Pb
Abundancia en la corteza
terrestre (%)
0,09 28 ∼10−3
∼10−3
∼10−3
Color incoloro
o negro
gris gris
metálico
blanco
metálico
o gris
gris
azuloso
plateado
Densidad (g cm−3
) 3,51a
2,25b
2,32 5,35 7,28 11,34
Punto de fusión (°C) > 3550a
sublimab
1410 937,4 231,9 327,5
Punto de ebullición (°C) 4827 2355 2830 2603 1750
Energía de ionización (kJ mol−1
)
primera
segunda
tercera
cuarta
1086,4
2352,6
4620,5
6222,6
786,5
1577,1
3231,6
4355,5
762,2
1537,2
3302
4410
708,6
1411,8
2943,1
3930,3
715,5
1450,4
2081,5
4083
Afinidad electrónica (kJ mol−1
) -122,3 -133,6 -120 -121 -110
Electronegatividad 2,55 1,90 2,01c
1,80d
1,96c
1,87d
2,33c
Radio covalente (pm) 77 118 122 140 144
Radio iónico (X2+, pm) 163 121
77,5c
E° (V) (M2+ + 2e → M) -0,14 -0,13
D(X2(g), kJ mol−1
) 602 338,9 54,4
D(X-X, kJ mol−1
)
g
345,6 222 189 146,4