Practica elementos tabla periodica

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Practica 8: Estudio De Los Elementos Del Grupo Iv A.
(Carbón, Silicio, Germanio, Estaño Y Plomo).

Martin Contreras Dupont Ingeniería Química

Objetivo específico: Que el alumno observe y compruebe algunas propiedades físicas y químicas del carbono y el silício, así como de sus compuestos.

Fundamento:
El grupo IVA del Sistema Periódico, o familia del carbono, está formado por loselementos: carbono, silicio, germanio, estaño, plomo y ununquadio.

La posición central de este grupo hace que su comportamiento sea un poco especial, sobre todo el de su primer elemento carbono, que, tiene la propiedad de unirse consigo mismo, formando cadenas y dando lugar así a una infinidad de compuestos que constituyen la llamada Química Orgánica.

El carácter metálico aumentaconsiderablemente conforme se desciende en el grupo, siendo el carbono un no-metal, el silicio y el germanio semimetales y el estaño, el plomo y el ununquadio típicos metales.
Los elementos del Grupo IV A (actualmente 14) tienen propiedades muy variables según su ubicación dentro del grupo. El carbono por ejemplo es un no metal típico y forma uniones covalentes. El silicio y el germanio son metaloides y elestaño y plomo son metales.
Los tres primeros (C, Si y Ge) no forman uniones iónicas. Todos tienen números de oxidación 2 y 4, sin embargo en el carbono y el silicio predominan los compuestos de número de oxidación 4 (CO2 y SiO2) y en el plomo y el estaño, los de número de oxidación 2 (PbO y SnO).

Los elementos metálicos del grupo, el estaño y el plomo, no reaccionan con el agua pero sí con losácidos como el clorhídrico (HCl), liberando hidrógeno.

USOS
Todos los elementos del grupo tienen amplios usos.
Carbono: su uso más importante se debe al poder calorífico de los hidrocarburos que forma y se utilizan ampliamente como combustibles. Una de sus variedades alotrópicas, el grafito, se usa combinado con arcilla en la mina de los lápices y como aditivo de lubricantes. Otra de lasvariedades alotrópicas, el diamante, se emplea en joyería y como elemento de corte. Es un elemento de aleación principal en los aceros. El isótopo 14C se emplea para datar la antigüedad de los fósiles. También se utiliza para filtrar y absorber.
Silicio: constituye el 28% de la corteza terrestre. Se utiliza en aleaciones, en la preparación de siliconas y en la industria cerámica. Debido a suspropiedades como semiconductor se emplea para fabricar chips. El dióxido de silicio (arena y arcilla) tiene un uso fundamental en la industria de la construcción. Como material refractario se emplea en cerámicos, vidriados y esmaltados.
Germanio: es un importante semiconductor que se usa en fotodetectores y transistores. Su uso se ve limitado por su elevado precio, pero se emplea en fibras ópticas, aleadocon el silicio en circuitos integrados de alta velocidad, en espectroscopios y para endurecer aleaciones de magnesio, aluminio y estaño.
Estaño: debido a que no se oxida y es resistente a la corrosión se emplea para recubrir metales especialmente en latas de conservas. Junto al cobre constituye el bronce; aleado con el plomo se utiliza en soldaduras. Los compuestos de estaño se usan comofungicidas y en tintes y pigmentos.
Plomo: los usos más difundidos son en acumuladores, soldaduras, municiones y plomadas. Se utiliza en cubiertas de cables debido a su gran ductilidad. Su uso en pigmentos ha decrecido. Gran variedad de compuestos de plomo, como los silicatos y carbonatos se utilizan como estabilizadores de la luz y el calor en plásticos (cloruro de polivinilo). Los silicatos se empleanen la fabricación de esmaltes de vidrio y cerámica.

Materiales: | Reactivos: |
15 tubos de ensayo | Agua de cal Ca (OH)2 filtrada |
4 tubos de ensayo grandes | Azúcar de caña |
3 matraces Erlenmeyer de 150 ml. | Agua sulfhídricada o Na2S al 10% |
1 crisol de porcelana | Solución de índigo al 0.4% |
1 triángulo de porcelana | Acido sulfúrico concentrado |
1 mortero de...
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