碳族元素英文解釋翻譯、碳族元素的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 element of the carbon group; elements of the carbon group

分詞翻譯：

碳族的英語翻譯：

【化】 carbon family

元素的英語翻譯：

element
【計】 E
【化】 element
【醫】 element

專業解析

碳族元素（Carbon Group Elements）是元素周期表第14族（IVA族）的統稱，包含碳（Carbon）、矽（Silicon）、鍺（Germanium）、錫（Tin）、鉛（Lead）和人工合成元素（Flerovium）。該族元素最外層電子構型為ns²np²，呈現+4和+2的典型氧化态，化學性質呈現從非金屬向金屬的過渡特性。

1. 核心定義與成員碳族在IUPAC命名體系中稱為tetrels（源于希臘語"tetra"），指其四價特性。典型成員包括：

碳（C）：生命基礎元素，存在金剛石、石墨等同素異形體
矽（Si）：半導體材料核心成分，占地殼質量的27.7%
鍺（Ge）：光纖通信關鍵材料
錫（Sn）：青銅合金主要成分
鉛（Pb）：傳統電池電極材料

2. 化學性質演變隨着原子序數增大，物理性質呈現規律性變化：碳（非金屬）→矽（類金屬）→錫/鉛（金屬）。電負性從碳的2.55遞減至鉛的1.87，金屬活性增強。高溫下碳可形成sp³雜化（金剛石），而鉛易形成金屬晶體結構。

3. 特殊化合物

碳氧化物：CO₂（線性分子）、CO（毒性氣體）
矽酸鹽：構成地殼主要礦物
有機金屬化合物：如四乙基鉛（已淘汰汽油添加劑）

4. 現代應用矽基半導體支撐全球90%以上的電子器件制造，鍺應用于紅外光學器件，碳納米管推動材料科學革命。鉛玻璃仍用于輻射防護領域。

網絡擴展解釋

碳族元素是元素周期表中第ⅣA族（或第14族）的一類元素，主要包括碳（C）、矽（Si）、鍺（Ge）、錫（Sn）、鉛（Pb）以及人工合成的鈇（Fl）。以下是其核心特點的詳細解釋：

一、原子結構與電子構型

碳族元素的原子最外層均有4個電子，價電子層構型為ns²np²。這一結構使它們既不易失去電子（如金屬），也不易獲得電子（如非金屬），通常通過共用電子形成共價化合物。

二、物理與化學性質的遞變規律

物理性質
從碳到鉛，原子半徑逐漸增大，熔點和沸點先降低後升高（如碳熔點極高，錫、鉛較低）。
金屬性與非金屬性
- 碳、矽：典型非金屬，電負性較高。
- 鍺：半金屬（準金屬），兼具金屬與非金屬特性。
- 錫、鉛：典型金屬，金屬性逐漸增強。
化合價特性
主要呈現+2和+4價，但穩定性不同：
- 碳、矽、鍺、錫的+4價更穩定（如CO₂、SiO₂）。
- 鉛的+2價更穩定（如PbO）。

三、典型化學性質

與酸反應
- 碳可與濃硫酸、硝酸反應生成CO₂。
- 矽僅與氫氟酸反應，鍺不與稀酸反應。
- 錫、鉛可與鹽酸、硫酸反應，但鉛因表面鈍化反應緩慢。
氧化物與氫化物
- 氧化物通式RO₂（如CO₂、SiO₂），對應酸如H₂CO₃、H₄SiO₄。
- 氫化物通式RH₄（如CH₄、SiH₄），穩定性隨原子半徑增大而降低。

四、應用與存在形式

碳：構成生命體的基礎（有機物），石墨、金剛石用于工業。
矽：半導體材料、太陽能電池（高純矽）。
錫、鉛：合金制造（如焊錫、鉛蓄電池）。
鍺：光纖通信、紅外光學材料。

五、特殊性與總結

碳族元素因介于金屬與非金屬之間的位置，表現出過渡性，既可作為還原劑（如CO還原金屬氧化物），也可作為氧化劑（如PbO₂強氧化性）。其多樣性在材料科學、能源等領域有重要應用。

如需更完整的分類或反應示例，可參考化學教材或權威數據庫（如搜狗百科、道客巴巴資料）。