Grade 11
  1. Conceitos básicos de química  1.1. Importância da Química  1.2. Natureza e escopo da química  1.3. leis da combinação química  1.3.1. Lei da conservação da massa  1.3.2. Lei das proporções definidas  1.3.3. Lei das proporções múltiplas  1.3.4. Lei dos volumes gasosos  1.3.5. Lei de Avogadro  1.4. Teoria atômica de Dalton  1.5. Conceito de mol e massa molar  1.6. Composição percentual  1.7. Fórmula empírica e molecular  1.8. Estequiometria e Cálculos Estequiométricos  1.9. Conceito de reagente limitante
  2. Estrutura do átomo  2.1. Descoberta do elétron, próton e nêutron  2.2. Modelo Atômico  2.2.1. Modelo de Thomson  2.2.2. Modelo de Rutherford  2.2.3. Modelo de Bohr  2.3. Modelo mecânico quântico do átomo  2.4. Dupla natureza da matéria e da radiação  2.5. Princípio da Incerteza de Heisenberg  2.6. Números quânticos  2.7. Orbitais atômicos e suas formas  2.8. Configuração eletrônica dos elementos  2.9. Princípio de Aufbau  2.10. Princípio da exclusão de Pauli  2.11. Regra da máxima multiplicidade de Hund  2.12. Hipótese de de Broglie  2.13. Efeito fotoelétrico
  3. Classificação dos elementos e periodicidade nas propriedades  3.1. Desenvolvimento histórico da tabela periódica  3.2. Lei Periódica Moderna e Tabela Periódica  3.3. Tendências periódicas em propriedades  3.3.1. Raio Atômico e Iônico  3.3.2. Entalpia de ionização  3.3.3. Entalpia de ganho de elétrons  3.3.4. Eletronegatividade  3.3.5. Valência  3.3.6. Propriedades Metálicas e Não Metálicas  3.3.7. Estados de oxidação  3.4. Propriedades Incomuns dos Primeiros Elementos
  4. Chemical Bonding and Molecular Structure  4.1. Abordagem de Kossel–Lewis para ligação química  4.2. Ligação iônica ou eletrovalente  4.3. Ligação covalente e suas características  4.4. Parâmetros de ligação  4.5. Teoria VSEPR  4.6. Teoria do enlace de valência  4.7. Hibridização e seus tipos  4.8. Teoria do orbital molecular  4.8.1. Ordem de ligação e estabilidade  4.9. Ligação de hidrogênio
  5. Estados da matéria  5.1. Forças intermoleculares  5.2. Leis dos Gases  5.2.1. Lei de Boyle  5.2.2. Lei de Charles  5.2.3. Lei de Avogadro  5.2.4. Lei de Dalton das pressões parciais  5.2.5. Lei de Graham da difusão  5.3. Equação do Gás Ideal e Aplicações  5.4. Gases reais e desvios do comportamento ideal  5.5. Teoria cinética molecular dos gases  5.6. Liquefação de gases  5.7. Propriedades dos Líquidos  5.8. Tensão superficial e viscosidade
  6. termodinâmica  6.1. Sistema e ambiente  6.2. Tipos de sistemas em termodinâmica  6.3. Tipos de procedimentos  6.4. Primeira lei da termodinâmica  6.5. Energia interna e entalpia  6.6. Capacidade calorífica e calor específico  6.7. Lei de Hess da soma constante de calor  6.8. Entalpia de dissociação de ligação  6.9. Entalpia de formação e combustão  6.10. Entalpia de solução e neutralização  6.11. Espontaneidade e a segunda lei da termodinâmica  6.12. Energia livre de Gibbs e suas aplicações
  7. Equilíbrio  7.1. O conceito de equilíbrio  7.2. Constante de equilíbrio e suas aplicações  7.3. Princípio de Le Chatelier  7.4. Equilíbrio iônico em soluções  7.5. Teoria de Ácidos e Bases  7.5.1. Conceito de Arrhenius  7.5.2. Conceito de Bronsted-Lowry  7.5.3. Conceito de Lewis  7.6. Escala de pH e pOH  7.7. Efeito do íon comum  7.8. Hidrólise de sais  7.9. Soluções tampão e seu mecanismo de ação  7.10. Equilíbrio de solubilidade de sais pouco solúveis
  8. Reações Redox  8.1. Conceitos de Oxidação e Redução  8.2. Número de oxidação e suas aplicações  8.3. Reações redox em termos de transferência de elétrons  8.4. Balanceamento de reações redox (métodos do número de oxidação e íon-elétron)  8.5. Tipos de reações redox  8.6. Células Eletroquímicas e Reações Redox
  9. Hidrogênio  9.1. Posição do Hidrogênio na Tabela Periódica  9.2. Isótopos do hidrogênio  9.3. Preparação de Hidrogênio  9.4. Propriedades do Hidrogênio  9.5. Hidratos e sua classificação  9.6. Água e água pesada  9.7. Peróxido de hidrogênio e suas propriedades  9.8. Usos do Hidrogênio e Seus Compostos
  10. Elementos do bloco s (metais alcalinos e alcalino-terrosos)  10.1. Elementos do Grupo 1 - Propriedades e Tendências  10.2. Elementos do Grupo 2 - Propriedades e Tendências  10.3. Unusual properties of lithium and beryllium  10.4. Compostos importantes de sódio e seus usos  10.5. Compostos Importantes de Magnésio e Cálcio
  11. Alguns elementos do bloco p  11.1. Introdução Geral aos Elementos do Bloco p  11.2. Elementos do Grupo 13  11.2.1. Boro e seus compostos  11.3. Grupo 14 Elementos  11.3.1. Carbono e seus alótropos  11.3.2. Compostos Importantes de Carbono e Silício
  12. Química Orgânica - Alguns Princípios e Técnicas Básicas  12.1. Classificação e Nomenclatura de Compostos Orgânicos  12.2. Representação estrutural de compostos orgânicos  12.3. Classificação das reações orgânicas  12.4. Efeitos Eletrônicos em Química Orgânica  12.4.1. Efeito indutivo  12.4.2. Efeito de ressonância  12.4.3. Hiperconjugação  12.5. Mecanismo de reação e espécies intermediárias  12.6. Purificação e análise qualitativa de compostos orgânicos
  13. Hidrocarbonetos  13.1. Hidrocarbonetos  13.1.1. Preparação e Propriedades dos Alcenos  13.2. alceno  13.2.1. Preparação e Propriedades dos Alcenos  13.2.2. Reações de adição eletrofílica  13.3. Alcinos  13.3.1. Preparação e Propriedades dos Alcinos  13.4. Aromatic hydrocarbons  13.4.1. Estrutura e propriedades do benzeno  13.4.2. Reações de substituição eletrofílica do benzeno
  14. Química Ambiental  14.1. Poluição Ambiental  14.2. Poluição atmosférica e o efeito estufa  14.3. Poluição da água e métodos de tratamento  14.4. Poluição do solo e seus efeitos  14.5. Resíduos industriais e seu tratamento  14.6. Estratégias para controle da poluição

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Grupo 14 Elementos


No tabela periódica, os elementos do grupo 14 são um grupo fascinante de elementos conhecidos por sua diversidade e impacto significativo na química e na tecnologia. Este grupo também é conhecido como a família do carbono, porque este grupo começa com o carbono, um elemento fundamental para a vida na Terra. Este grupo inclui os seguintes elementos:

  • Carbono (C)
  • Silício (Si)
  • Germânio (Ge)
  • Estanho (Sn)
  • Chumbo (Pb)
  • Fleróvio (Fl)

Todos esses elementos são encontrados no bloco p da tabela periódica, e eles exibem uma ampla gama de propriedades físicas e químicas. Vamos dar uma olhada mais de perto nas características únicas e usos de cada elemento deste grupo.

Configuração eletrônica

Os elementos do Grupo 14 têm quatro elétrons em sua camada mais externa. A configuração eletrônica geral para esses elementos pode ser representada como:

ns 2 np 2

Onde 'n' representa o número do período. Por exemplo, a configuração eletrônica do carbono é:

1s 2 2s 2 2p 2

À medida que nos movemos para baixo do grupo, do carbono ao fleróvio, os elétrons são adicionados em níveis de energia mais altos e o tamanho do átomo aumenta.

Carbono (C)

O carbono é o elemento mais conhecido do grupo 14 e é um componente essencial de toda a vida conhecida. É um não metal e tem o número atômico 6. O carbono é capaz de formar muitos mais compostos do que qualquer outro elemento, devido à sua capacidade única de formar quatro ligações covalentes com outros átomos.

O carbono possui muitas formas alotrópicas, que são diferentes formas estruturais do mesmo elemento, incluindo:

  • Diamante: Uma forma cristalina extremamente dura de carbono.
  • Grafite: Uma forma mais macia e flexível que é considerada um bom condutor de eletricidade.
  • Fulereno: Uma coleção de moléculas de carbono com formas ocas.

Por exemplo, diamante e grafite são ambas formas de carbono, mas suas estruturas são diferentes. Os átomos de carbono no diamante estão arranjados em uma estrutura de rede tetraédrica, o que confere a sua característica dura. Em contraste, os átomos de carbono na grafite formam folhas de arranjos hexagonais que podem deslizar umas sobre as outras, tornando-a macia e escorregadia.

Silício (Si)

O silício é um metal com número atômico 14. É o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre, encontrado principalmente como dióxido de silício (SiO 2), comumente conhecido como areia. O silício é importante na eletrônica porque é usado na fabricação de semicondutores e circuitos integrados.

A capacidade do silício de conduzir eletricidade o torna importante no mundo tecnológico. Sua estrutura de banda permite que ele conduza eletricidade de forma mais eficiente após a adição de certas impurezas, um processo conhecido como dopagem.

Germânio (Ge)

O germânio é outro metal com número atômico 32. É menos abundante que o silício e é utilizado principalmente na eletrônica e em fibras ópticas. O germânio é conhecido por suas propriedades semicondutoras e é usado em transistores e diodos.

Estanho (Sn)

O estanho é um metal com número atômico 50. É comumente usado em revestimentos para evitar a corrosão de outros metais e para fabricar ligas como bronze e solda. O estanho exibe um fenômeno interessante conhecido como "pestilência do estanho", onde ele muda de uma forma metálica para uma forma não metálica a baixas temperaturas.

Por exemplo, o bronze combina estanho com cobre (Cu) para formar uma liga que é mais dura e durável que o cobre puro. Essa capacidade de formar ligas é um dos usos mais importantes do estanho.

Chumbo (Pb)

O chumbo é um metal pesado com número atômico 82 e é conhecido por sua alta densidade e maleabilidade. Historicamente, o chumbo foi amplamente utilizado em tintas e tubulações, mas devido aos seus efeitos tóxicos sobre a saúde, seu uso diminuiu significativamente. O chumbo ainda é usado em baterias, proteção contra radiação e alguns tipos de vidro.

O símbolo químico do chumbo, Pb, vem do seu nome em latim 'plumbum'. Apesar de sua toxicidade, a alta densidade do chumbo o torna útil para absorver radiações nocivas em aplicações médicas e nucleares.

Fleróvio (Fl)

O fleróvio é um elemento sintético com número atômico 114. Não é encontrado na natureza e é produzido em laboratórios. Devido à sua instabilidade e radioatividade, o fleróvio não tem aplicações comerciais significativas, mas é valioso para a pesquisa científica na compreensão das propriedades dos elementos superpesados.

Propriedades dos Elementos do Grupo 14

Os elementos do grupo 14 exibem uma ampla gama de propriedades físicas e químicas:

Propriedades físicas

  • Ponto de fusão e ponto de ebulição: Em geral, o ponto de fusão e o ponto de ebulição desses elementos aumentam do carbono ao estanho, depois diminuem para o chumbo.
  • Densidade: A densidade dos elementos aumenta à medida que descemos um grupo.
  • Dureza: O carbono na forma de diamante é extremamente duro, enquanto o chumbo é macio e maleável.

Propriedades químicas

  • Estados de oxidação: Os elementos deste grupo podem apresentar estados de oxidação que variam de +4 a -4. A estabilidade do estado de oxidação +2 aumenta do carbono ao chumbo.
  • Reatividade: A reatividade varia amplamente ao longo do grupo. O carbono é relativamente menos reativo, enquanto o chumbo é mais reativo devido à sua natureza metálica.

Usos dos Elementos do Grupo 14

As diversas propriedades dos elementos do grupo 14 dão origem a uma ampla variedade de aplicações:

  • Carbono: Utilizado na criação de uma vasta gama de compostos essenciais para a química orgânica, bem como na criação de diamante e grafite para aplicações industriais.
  • Silício: Importante na eletrônica, usado em painéis solares, chips de computador e muitos produtos domésticos, como vidro e cerâmicas.
  • Germânio: Usado como semicondutor em fibras ópticas, óptica infravermelha e eletrônicos.
  • Estanho: Comumente usado para revestimento de estanho para proteger outros metais, fabricação de solda para eletrônica e em ligas como o bronze.
  • Chumbo: Apesar da sua toxicidade, é usado em proteção contra radiação, baterias e algumas aplicações especiais.

Os elementos do grupo 14 representam uma gama fascinante de elementos que destacam a diversidade da tabela periódica. Desde o papel essencial do carbono na vida até a importância tecnológica do silício e do germânio, os elementos deste grupo têm implicações de longo alcance tanto na natureza quanto na indústria.

Esperamos que esta visão geral detalhada lhe dê uma compreensão clara das características únicas, propriedades e aplicações dos elementos do Grupo 14, e enriqueça sua compreensão sobre sua importância no mundo ao nosso redor.


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