Subgrupo do carbono

INTRODUÇÃO

Grupo 14 – Também chamado “sub-grupo do carbono”, é composto por: Carbono (C), Silício (Si), Germânio (Ge), Estanho (Sn) e Chumbo (Pb).
O carbono é um dos principais elementos da tabela periódica. Devido ao facto dele poder estabelecer um infinito número de ligações, ele pode formar milhares (senão milhões) de compostos. Este elemento é tão importante que possui um ramo da química em que é estudado separado, chamado de “Química Orgânica”.
Neste grupo, o carbono é o único ametal. O silício e o germânio são metalóides e os demais são metais. Os elementos deste grupo possuem a configuração ns2 np2, o que lhes confere a possibilidade de estabelecerem quatro ligações ao mesmo tempo, e todos formam catiões com números de oxidação iguais a +2 e +4.

1. Tamanho dos átomos Como regra geral, o primeiro átomo de cada grupo é sempre menor e mais electronegativo, e por isso apresenta maior energia de ionização, sendo mais covalente e menos metálico. Os raios covalentes, portanto, aumentam de cima para baixo. A diferença de tamanho entre o Si e o Ge é menor do que seria de esperar, porque o Ge possui uma camada 3d preenchida, e a blindagem da carga nuclear é menos eficiente. De um modo semelhante, a pequena diferença de tamanho entre Sn e Pb se deve ao preenchimento de um subnível 4f.

2. Estados de oxidação e tipos de ligação O carbono difere dos demais elementos do grupo por vários motivos. O principal deles é a sua capacidade de se ligar a vários outros átomos de carbono, formando enormes cadeias (catenação), isso porque as ligações C-C são fortes, e as ligações Si-Si, Ge-Ge e Sn-Sn diminuem progressivamente de energia. Além disso, o carbono é o único capaz de formar ligações múltiplas (duplas e triplas ligações). Os demais elementos do grupo dificilmente formam ligações múltiplas, principalmente porque seus orbitais atómicos são muito grandes e difusos para permitir uma interacção efectiva. Entretanto, eles podem