Importantes tanto en la naturaleza como en la industria !C: bisferaSi: corteza terrestreSi, Ge, Ga: semiconductoresAbundancia naturalC, Si : ms abundantesGe, Sn, Pb : poco abundantes; ncleos menos estables a partir del FeEn general:Abundancia de elementos del grupo 14 mayor que la de los grupos 13 y 15Origen : mayor estabilidad de ncleos con N par de electrones.ELEMENTOS DEL GRUPO 14

ELEMENTOS DEL GRUPO 14Carbono2.265.440.180.321.11Abundancia de los elementos del grupo 14 (IV A). Los nmeros son logaritmos de abundancia en ppmCSiGeSnPb

BCNAlSiPZnGaGeAsCdInSnSbHgTlPbBi

ELEMENTOS DEL GRUPO 14Seleccin de algunas propiedades de los elementos del grupo 14* grafito sublima

CSiGeSnPbPunto de fusin / C3730*1410937232327Radio covalente / pm77117122162175Radio inico, r(Mn+) / pm73 (+2)53 (+4)112 (+2)69 (+4)119 (+2)78 (+4)Primera energa de ionizacin, I1/(kJ.mol-1)1090786762707716Electronegatividad de Pauling2,51,81,81,81,8Afinidad electrnica, Ea/(kJ.mol-1)122134116116E (M4+, M2+) / V+ 0,15+ 1,69E (M2+, M) / V- 0,14- 0,13

CarbonoSe presenta como CO2 en la atmsfera, como carbonatos solubles en aguas naturales e insolubles de calcio y magnesio en depsitos minerales. Existen tambin reservas naturales de carbono puro cristalino, grafito y diamante. SilicioSe encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza como arena, cuarzo, feldespato, asbesto, arcillas y micas. Constituye el 26% en masa de la corteza terrestre.Germanio, estao y plomoSn: principalmente como xido SnO2 (mineral casiterita)Ge y Pb: minerales sulfuroELEMENTOS DEL GRUPO 14Estado natural

CarbonoEl carbono puro en sus formas cristalinas diamante y grafito se extrae de minas directamente. El coque y el negro de humo, que son formas microcristalinas impuras, se obtienen por pirlisis del carbn y por combustin incompleta de hidrocarburos respectivamente.GermanioProducto secundario del procesamiento de minerales de zinc.Silicio, estao y plomoSe obtienen industrialmente por reduccin de sus xidos a alta temperatura.ELEMENTOS DEL GRUPO 14Obtencin

Estao y plomo:ELEMENTOS DEL GRUPO 14Purificacingrado comercialpurosSilicio y germanio:Para su uso como semiconductores en dispositivos electrnicos se requieren los elementos con un altsimo grado de pureza (impurezas < 10-9 tomos %).Mtodo1.

Se purifica por destilacin fraccionada (B, As y otras impurezas)2.muy puro Refinamiento por fusin en zonas: Si muy puro Si super puro Se basa en la concentracin de impurezas en una zona semi-fundida de una barra de silicio comercial y su transporte por movimiento repetitivo de la fuente de calor de un extremo a otro de la barra.

Formas alotrpicas del carbonoEl grafito y el diamante son dos formas cristalinas comunes del carbono elemental y debido a diferencias en su estructura y enlace poseen propiedades muy distintasCARBONO

C diamanteC grafito Aislante Conductor bidimensional Extremadamente duro Suave y resbaloso al tacto Durable, transparente, y alto ndice de refraccin Negro con ligero brillo metlico Mucho ms denso, d= 3,51g/cm3 d = 2,22 g/cm3 Mucho ms inerte qumicamente (aunque arde al aire a 600- 800C) H sub = 716,9 kJ mol- Alta conductividad trmica (> metales)

DiamanteEstructura cbica del diamante (a) arreglo tetradrico alrededor de cada tomo de carbono (b) celda unitaria(a)(b)CARBONO

GrafitoCARBONOEstructura del grafito

Comparacin de las estructuras normales del diamante (a) y grafito (b)(a)CARBONO(b)