碳族元素

位于元素周期表中ⅣA 族，包括碳 C、硅 Si、锗 Ge、锡 Sn、铅 Pb 五种元素。价电子层构型为 ns2np2，有 4 个价电子。碳、硅是非金属，锡、铅是金属，锗是半金属。特殊的结构使其获得电子与失去电子的能力几乎相等， 往往通过电子的共用达到稳定结构，当与其它元素的原子化合时，主要形成共价型化合物。

游离态的碳以金刚石和石墨两种单质形式存在，硅以化合态存在于二氧化硅和硅酸盐中，锗、锡主要以氧化物形式存在(锗石 GeO2、锡石 SnO2)、铅以硫化物存在居多。铅单质为金属晶体，其它四种元素的单质为原子晶体(石墨为层状晶体、白锡为金属晶体)。空气中的二氧化碳、地壳中各种碳酸盐、煤、石油里都含有大量的碳，脂肪、糖类、蛋白质及其它有机物都是含碳的化合物。碳和锡都有同素异形体(金刚石、石墨和碳-60，灰锡和白锡等)。

本族元素随着原子序数的增加，电子层数逐渐增加，原子核对外层电子的引力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱(得电子能力减弱)，金属性逐渐增强(失电子能力增强)。化学性质差异很大。

  1. 碳可以跟浓硫酸、硝酸反应，被氧化成二氧化碳，不与盐酸作用。硅不跟盐酸、硫酸、硝酸作用，只与氢氟酸反应。锗不和稀盐酸、稀硫酸反应， 但能被浓 H2SO4、浓 HNO3 氧化。锡和稀盐酸、稀 H2SO4 反应，生成低价锡 Sn(Ⅱ) 的化合物；跟浓 H2SO4、浓 HNO3 反应生成高价锡 Sn(Ⅳ)的化合物。铅跟盐酸、硫酸、硝酸都能反应被氧化成 Pb2? 。

  2. 跟碱溶液反应的有硅和锡，如生成SiO 2-，放出氢气，表明锡不完

全是金属性的。

  1. 在加热时都能跟氧反应，被氧化成 CO2、SiO2 和 PbO 等。

  2. 跟硫、氯共热生成相应的高价氯化物和硫化物，铅则生成 PbS 和PbCl2。

  3. 碳、硅跟金属共热生成碳化物和硅化物，锡、铅与金属形成合金。都不能直接与氢化合，其氢化物是间接制得的。