Este documento proporciona información sobre los elementos del grupo del carbono. Explica las propiedades físicas y químicas de cada elemento, incluido su orden según el radio atómico y la electronegatividad. También describe compuestos como los silicatos, hidrocarburos y otros compuestos de carbono, así como aplicaciones del silicio, estaño y plomo. El documento concluye con una bibliografía de las fuentes consultadas.

1. GRUPO DEL CARBONO
Trabajo realizado por: Mª Ángeles Castro García y Ana Isabel González González CI2.

2. ÍNDICE DE CONTENIDOS:
1.Breve Introducción.
2.Propiedades Físicas y Químicas de los elementos del grupo 14 (TABLA).
3.Propiedades Físicas y Químicas de los elementos del grupo 14.
4.Carbono (C).
5.Silicio (Si).
6.Germanio (Ge).
7.Estaño (Sn).

3. 8.Plomo (Pb).
9.Flerovio (Fl).
10.Bibliografía.

4. 1.Breve Introducción:
Los elementos del Grupo 14,también denominados del
grupo IVA, son los siguientes:
.Carbono (C)
.Silicio (Si)
.Germanio (Ge)
.Estaño (Sn)
.Flerovio (Fl)

5. • 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. 2.PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS
(TABLA)

7. *ORDEN DE LOS ELEMENTOS SEGÚN
SU…
A)RADIO ATÓMICO: Propiedad periódica que indica la distancia que separa el núcleo del átomo en su
electrón más periférico. Aumenta al descender un grupo y al desplazar a la izquierda un período.
Fl>Pb>Sn>Ge>Si>C.
B)ENERGÍA DE IONIZACIÓN; Propiedad periódica que se define como la mínima energía que hay que
proporcionar a un átomo, en estado gaseoso y fundamental, para arrancar un electrón de la capa de
valencia. Aumenta al subir en un grupo y al desplazar hacia la derecha un período. Se mide en KJ/mol.
C>Si>Ge>Sn>Pb>Fl.
C)AFINIDAD ELECTRÓNICA: Propiedad periódica que se define como la mínima energía que cede o
desprende un átomo que se encuentra en estado gaseoso y fundamental cuando capta un electrón.Se mide
en KJ/mol. Aumenta al subir un grupo y al desplazar un período a la derecha.
C>Si>Ge>Sn>Pb>Fl.

8. D) ELECTRONEGATIVIDAD: Propiedad periódica que se define como la tendencia que tiene un átomo de
atraer un par de electrones de un enlace químico.Se expresa en KJ/mol. Aumenta al subir un grupo y al
desplazarse en un período a la derecha.
C>Si>Ge>Sn>Pb>Fl.
E)CARÁCTER METÁLICO,CARÁCTER OXIDANTE Y REDUCTOR:
Fl>Pb>Sn>Ge>Si>C.

9. 3.PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE
LOS ELEMENTOS DEL GRUPO DEL CARBONO:
• Las propiedades físicas de este grupo varían mucho en cada elemento y el
carácter metálico aumenta a medida que se desciende en el mismo.
• Por ejemplo, el carbono es un no metal duro y sólido a temperatura ambiente.
Puede encontrarse en la naturaleza en forma grafito y en forma de diamante.
Ambas formas alotrópicas poseen coloraciones distintas, siendo el grafito de color
negro y el diamante incoloro.
Grafito Diamante

10. • El silicio y el germanio, son metaloides, y presentan una dureza intermedia. El
silicio posee propiedades intermedias entre el carbono y el germanio. Su forma
cristalina es bastante dura y muestra un brillo metálico de color grisáceo.
• El germanio es de color blanco grisáceo lustroso, quebradizo y conserva el brillo
a temperaturas normales. Este elemento exhibe la misma estructura cristalina
que el diamante.
Silicio Germanio

11. • Los metales de este grupo son el estaño y el plomo. El estaño es de color
plateado y maleable. El plomo es un metal pesado que rara vez se encuentra en
estado elemental. Es de color plateado con tono azulado, que se empaña para
adquirir un color gris mate. Es flexible, inelástico y se funde con facilidad.
Estaño Plomo

12. Los elementos del grupo 14 poseen algunas propiedades químicas similares:
• No reaccionan con el agua.
• El germanio, estaño y plomo son atacados por los ácidos.
• Son atacados por disoluciones alcalinas desprendiendo hidrógeno, a excepción
del carbono.
• Reaccionan con el oxígeno formando óxidos. Siendo los óxidos de carbono y
silicio ácidos, el de estaño anfótero (es decir, que reacciona con ácidos y bases
calientes) y lo mismo sucede con el plomo.

13. • Al formar hidruros presentan la habilidad de formar concatenación
(propiedad que poseen algunos elementos de unirse con otro átomo del
mismo elemento para formar cadenas). Esta predisposición disminuye al
descender en el grupo. La concatenación se le atribuye al carbono, aunque
también es un fenómeno suscitado en el silicio. Este fenómeno es la raíz de
la química orgánica.

14. 4.CARBONO (C)

20. QUÍMICA ORGÁNICA
• La Química Orgánica es la rama de la química en la que se
estudian los compuestos del carbono y sus reacciones. Existe
una amplia gama de sustancias formadas por moléculas
orgánicas. Los químicos orgánicos determinan la estructura y
funciones de las moléculas, estudian sus reacciones y
desarrollan procedimientos para sintetizar compuestos de
interés para mejorar la calidad de vida de las personas. Esta
rama de la química ha perfeccionado los materiales naturales y
ha sintetizado sustancias naturales y artificiales que han
mejorado la salud, aumentado el bienestar y favorecido la
utilidad de casi todos los productos que usamos en situaciones
que nos son habituales: la ropa que vestimos, los muebles, los
objetos que ornamentan nuestra casa, etc.

21. • De acuerdo con la gran diversidad de compuestos orgánicos que puede
formar el carbono es necesario estudiar su clasificación. Los hidrocarburos
son los derivados del carbono más sencillos. Resultan únicamente de la
unión de átomos de carbono con átomos de hidrógeno y de átomos de
carbono entre sí formando cadenas que pueden ser abiertas o cerradas y
cuyos “eslabones” pueden estar unidos por enlaces simples o por enlaces
múltiples. De esta manera podemos clasificar los hidrocarburos de acuerdo
con el tipo de cadena y el tipo de enlace. Según la cadena se clasifican en
alifáticos que corresponden a los compuestos de cadena abierta.
• Los hidrocarburos de cadena cerrada, se caracterizan por que tienen una
forma geométrica determinada en la cual en cada vértice existe un átomo de
carbono e hidrógeno. En estos compuestos se encuentran los alicíclicos y
los aromáticos.

22. • Los hidrocarburos son compuestos orgánicos del carbono que presentan
únicamente enlaces simples y reciben el nombre de Alcanos. El compuesto
más sencillo es el metano. Además, se incluyen en esta serie el etano,
propano y butano. La fórmula general de los hidrocarburos saturados es
CnH2n+2, donde “n” corresponde al número de átomos de carbono que
forman parte del compuesto.

23. • Los hidrocarburos alquenos, se llaman así porque entre dos átomos de
carbono vecinos existe un doble enlace. Los alquenos se consideran como
isómeros de los cicloalcanos. Los hidrocarburos alquenos se representan por
la fórmula general CnH2n, donde (n) es igual o mayor que dos, ya que la
presencia de un doble enlace indica inclusivamente la pérdida de los átomos
de hidrógeno en la fórmula general de los alcanos(CnH2n+2).

24. • Los alquinos se representan por la fórmula general CnH2n-2. La presencia
de un triple enlace entre dos átomos de carbono implica forzosamente, la
pérdida de dos átomos de hidrógeno en la fórmula general (CnH2n) de los
alquenos.

25. • Los compuestos que contienen anillos cerrados de átomos de carbono, se
llaman hidrocarburos aromáticos.

26. • Los compuestos orgánicos tienen
diferentes propiedades, que se deben
a la presencia de grupos de algunos
átomos tales como cloro, oxígeno o
nitrógeno, que le dan ciertas
características. Estos grupos reciben
el nombre de grupos funcionales y
determinan las propiedades químicas
de los compuestos.

27. • Los compuestos orgánicos que contienen uno o más grupos hidroxilos (OH-)
se denominan alcoholes y fenoles. El grupo hidroxilo (OH-) es considerado el
grupo funcional de la molécula de un alcohol. Dicha denominación se utiliza
comúnmente para designar un alcohol específico; el alcohol etílico y fenol.

28. • Un tipo de compuestos orgánicos caracterizados por la presencia del grupo
funcional carbonilo son los aldehídos y las cetonas. Se diferencian
dependiendo de la ubicación de este grupo carbonilo.
• Los aldehídos y cetonas tienen incorporado en su molécula el grupo
carbonilo (C=O). Este grupo es considerado muy importante en la síntesis
Orgánica, debido a su gran reactividad que presenta.

29. • Los compuestos que están formados por un átomo de oxígeno, el cual tiene
enlazado dos grupos alquinos o arilos o mixtos, se conocen como
éteres. Desde un punto de vista químico, los éteres presentan poca
reactividad frente a otros compuestos orgánicos. Por esta razón, no se
realizan reacciones a partir de ellos, sino que solamente se usan como
disolventes orgánicos.

30. • Los ácidos carboxílicos se caracterizan porque sus moléculas tienen el grupo
COOH unido a la cadena carbonada.

31. • Los ésteres son derivados de los ácidos carboxílicos en cuya molécula está
presente el grupo COOR (donde R es una cadena). Estos compuestos son
los responsables de los olores en las frutas, las verduras y los perfumes.

32. • Las aminas se consideran derivadas del amoníaco. El precursor de las
aminas es el amoníaco. De la fórmula general, se puede obtener su fórmula
molecular.

33. • Una amida es una amina unida a un grupo acilo convirtiéndose en una
amina ácida (o amida). Su grupo funcional es del tipo RCONR'R''.

34. 5.SILICIO (Si):

38. SILICATOS
• Los silicatos son los componentes más importantes de las rocas y de la
corteza terrestre, integrando el 95% de ésta. Es el grupo de minerales más
rico en especies.
• Son silicatos todos los minerales en los cuales el silicio y el oxígeno se
coordinan en estructura tetraédrica, formando los denominados tetraedros
(SiO4).
• Los silicatos se caracterizan por no tener aspecto metálico y por su elevada
dureza. En cualquier tipo de silicatos, el silicio puede ser sustituido
parcialmente por el aluminio (y en algunos casos, el boro), obteniéndose así
los aluminosilicatos, minerales que se describen junto a los silicatos.

39. Clasificación
• Nesosilicatos: Tetraedros (SiO4) aislados o independientes unidos por
puentes de cationes metálicos.
• Ejemplos: -Olivino SiO4(Fe,Mg)2
-Granate (SiO4)3D3T2 D es (calcio, hierro, magnesio,
manganeso) y T (aluminio, hierro, cromo, titanio).
-Circón SiO4Zr
-Epidota (SiO4)3(Al,Fe)3Ca2(OH)

41. • Ciclosilicatos: Tetraedros (SiO4) en anillos triples, cuádruples o séxtuples.
• Ejemplos: -Berilo (Si6O18)Al2Be3
-Turmalina (Si6O27B3)(OH)4Al6Y3Na Y puede ser magnesio,
hierro o manganeso.

43. • Inosilicatos: -Se dividen en:
Piroxenos: Tetraedros (SiO4) en cadenas sencillas.
-Augita (SiO3)2Ca(Mg,Fe)
-Hiperstena (SiO3)(Mg,Fe)
Anfíboles: Tetraedros (SiO4) en cadenas dobles.
-Actinota Ca2(Mg, Fe)5(Si4O11)2(OH)2
-Hornblenda NaCa2(Mg,Fe)4(Al,Fe)(Si3AlO11)2(OH)2

45. • Filosilicatos: Tetraedros (SiO4) dispuestos en redes planas.
• Ejemplos: Tipo de 7Å (Te-Oc): Caolinita Si4O10Al4(OH)8
Serpentina Si4O10Mg6(OH)8
Tipo de 1OÅ (Te-Oc-Te): Pirofillita Si4O10Al2(OH)2.
Talco Si4O10Mg3(OH)2.
Muscovita Si3AlO10Al2(OH)2K.
Biotita Si3AlO10(Mg,Fe)3(OH)2K.
Tipo de 14Å (Te-De-Te-Oc-Oc): Clorita (Mg,Fe)3(Si,Al)4O10
(OH)2·(Mg,Fe)3(OH)6

47. • Tectosilicatos: Tetraedros (SiO4) dispuestos en redes tridimensionales.
• Ejemplos: Minerales de sílice: Cuarzo SiO2
Ópalo SiO2·nH2O
Feldespatos: Ortosa (Si3AlO8)K
Albita (Si3O8Al)Na
Anortita (Si2O8Al2)Ca
Feldespatoides: Nefelina (SiAlO4)4Na3K
Leucita (Si2AlO6)K

49. 6.GERMANIO (Ge):

52. 7.ESTAÑO (Sn)

55. 8.PLOMO (Pb)

58. 9.FLEROVIO (Fl)

59. 10.BIBLIOGRAFÍA:
Las fuentes consultadas para la realización de este trabajo han sido las
siguientes:
-Libro de texto 2ºBachillerato Química.
http://gecousb.com.ve/guias/GECO/Qu%C3%ADmica%20General%203%20(Q
M-1123)/Material%20Te%C3%B3rico%20(QM-1123)/QM-
1123%20Carbono%20y%20los%20Elementos%20del%20Grupo%20IVA.pdf
-Imágenes de Google.
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena1
0/impresos/quincena10.pdf

60. • http://www.quimicaencasa.com/grupo-14-la-tabla-periodica-familia-del-
carbono/
• http://www2.montes.upm.es/Dptos/dsrn/Edafologia/aplicaciones/GIMR/page.
php?q=6e92d050809
• https://es.slideshare.net/descubrirlaquimica/la-importancia-de-la-qumica-del-
carbono
• http://www2.montes.upm.es/Dptos/dsrn/Edafologia/aplicaciones/GIMR/page.
php?q=6e92d050809
• http://www7.uc.cl/sw_educ/educacion/grecia/plano/html/pdfs/cra/quimica/NM
2/RQ2O102.pdf

61. FIN
TRABAJO REALIZADO POR:
-Mª Ángeles Castro García.
-Ana Isabel González González.
CI2