Група 14 періодичної системи елементів

Група 14 періодичної системи елементів — група хімічних елементів, до якої належать хімічні елементи Карбон (C), Силіцій (Si), Германій (Ge), Станум (Sn), Плюмбум (Pb) та Флеровій (Fl). За старою класифікцією («коротка форма» періодичної системи) групу 14 називали групою IVB (у США — групою IVA), основною підгрупою четвертої групи, підгрупою вуглецю або підгрупою карбону. У фізиці напівпровідників досі елементи групи 14 називають елементамии IV групи.

H																	He
Li	Be											B	C	N	O	F	Ne
Na	Mg											Al	Si	P	S	Cl	Ar
K	Ca	Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Se	Br	Kr
Rb	Sr	Y	Zr	Nb	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	Cd	In	Sn	Sb	Te	I	Xe
Cs	Ba	*	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg	Tl	Pb	Bi	Po	At	Rn
Fr	Ra	**	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Uut	Fl	Uup	Uuh	Uus	Uuo
		*	La	Ce	Pr	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu
		**	Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr

Група 14 періодичної таблиці

Прості речовини групи 14 мають традиційні назви: вуглець (вуглець має багато алотропних модифікацій, зокрема, алмаз, графіт, руденіт), кремній, германій, олово, свинець, флеровій.

Усі елементи групи, крім Флеровію, розповсюджені в природі. Флеровій отриманий штучно і не має стабільних ізотопів.

Пряма візуалізація

Пікоскопічні зображення елементів 4А групи: а) вуглець; b) кремній ^[1].

Пікоскопічні зображення елементів 4А групи отримані шляхом денситометрії електронної хмарки: а) атом вуглецю в аморфному стані з рожеврожевою внутрішнею оболонкою у формі атома гелію [He] та чотирма зеленими зовнішніми валентними електронами 2s 2p³; b) атом кремнію в аморфному стані з рожеврожевою внутрішнею оболонкою у формі атома неону [Ne] та чотирма зеленими зовнішніми валентними електронами 3s 3p³^[1].

Хімічні властивості

Усі елементи групи мають 4 електрони на валентній оболонці, один на s- і три на p-орбіталях, відповідно до правила Хунда. Це пояснює багатий спектр хімічних властивостей.

Z	Елемент	Число електронів на оболонці
6	Карбон	2, 4
14	Силіцій	2, 8, 4
32	Германій	2, 8, 18, 4
50	Станум	2, 8, 18, 18, 4
82	Плюмбум	2, 8, 18, 32, 18, 4
114	Флеровій	2, 8, 18, 32, 32, 18, 4

Елементи групи здебільшого утворюють ковалентні зв'язки. Карбон може приймати електрони, утоворюючи карбіди, в яких його ступінь окиснення −4. Силіцій та Германій — металоїди й можуть утворювати сполуки зі ступенем окиснення +4. Станум та Плюмбум — метали, вони можуть утворювати сполуки зі ступенем окиснення +2.

Хімічні властивості Карбону надзвичайно багаті. Вивченню сполук Карбону присвячена окрема галузь хімії: органічна хімія.

Біологічна роль та токсичність

Карбон — центральний елемент у хімії життя. Вивчення ролі Карбону в біологічних речовинах є однією із головних задач біохімії.

На противагу, роль інших елементів групи в біології незначна. Токсичність елементів групи збільшується із зростанням атомного номера елемента. Особливу токсичність має Плюмбум.

Фотографії

• 
  Дві кристалічні форми карбону: алмаз та графіт
• 
  Очищений Кремній
• 
  12 грамів полікристалічного германію, 2*3 см
• 
  Олово з чистотою 99,999% = 5N, алотропні форми: альфа (ліворуч) і бета (праворуч).
• 
  Електролітично очищений вузловий свинець з поверхневим окисленням і для порівняння 1 см³ свинцю

Література

• Ахметов Н. С. Загальна та неорганічна хімія. — М. : Вища школа, 2001. — ISBN 5-06-003363-5.
• Лідин Р. А.. Довідник із загальної та неорганічної хімії. — М. : колоси, 2008. — ISBN 978-5-9532-0465-1.
• Некрасов Б. В. Основи загальної хімії. — М. : Лань, 2004. — ISBN 5-8114-0501-4.
• Спіцин В. І., Мартиненко Л. І. Неорганічна хімія. — М. : МДУ, 1991, 1994.
• Турова Н. Я. Неорганічна хімія в таблицях. Навчальний посібник. — М. : ЧеРо, 2002. — ISBN 5-88711-168-2.
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan. (1997), Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford:Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9
• F. Albert Cotton, Carlos A. Murillo, and Manfred Bochmann, (1999), Advanced inorganic chemistry. (6th ed.), New York:Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
• Housecroft, C. E. Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Prentice Hall, ISBN 978-0-13-175553-6

Примітки

1. Kucherov, Olexandr; Mudryk, Andrey (2023). Picoscopy Discoveries of the Binary Atomic Structure. Applied Functional Materials AFM. 3 (2): 1—7.