A) DEFINICIÓN.
Son por los siguientes elementos: carbono, silicio, germanio, estaño, y plomo y constituyen el grupo 14 de la Tabla Periódica.
Más de la cuarta parte de la masa de la corteza terrestre está formada por dichos elementos, especialmente por el silicio, segundo elemento más abundante tras el oxígeno. El carbono, constituyente fundamental de la materia orgánica es el segundo elemento del grupo en abundancia.
B) PROPIEDADES.
o Configuración electrónica: ns2p2.
o El carbono es un no metal, mientras que estaño y plomo son metales típicos, siendo silicio y germanio semimetales.
o Mientras el carbono en su forma de diamante es muy duro, los metales son mucho más blandos, de manera que el plomo puede rayarse con la uña. Los semimetales tienen dureza intermedia.
o El plomo es un elemento peligroso ya que es tóxico.
o Igualmente, el carbono tiene muy elevados puntos de fusión y ebullición descendiendo estos según se baja en el grupo.
o Los estados de oxidación que presentan son +2 y +4. El carbono presenta también el -4 (carburo), si bien en los compuestos orgánicos puede presentar una gran variedad de estados de oxidación.
o Mientras que los óxidos de carbono y silicio son ácidos, los del estaño y plomo son anfóteros (es decir pueden actuar como base o como ácido según con quien reaccionen).
C) ESTADO NATURAL.
En estado natural sólo se encuentran carbono, estaño y plomo, si bien lo más común es encontrarlos como óxidos y sulfuros.
D) APLICACIONES.
o El silicio y el germanio se emplean como semiconductores en electrónica, especialmente en transistores para lo cual deben obtenerse muy puros.
o El óxido de silicio en la fabricación de vidrios.
o El carbono y sus derivados se utilizan como combustibles y en la síntesis de productos orgánicos.
o El estaño se usa para soldadura y en aleaciones con otros metales.
o El plomo, tradicionalmente usado en la fabricación de tuberías de fontanería, está siendo reemplazado por el cobre y el PVC debido a su toxicidad.
E) OBTENCIÓN.
Ø El silicio se obtiene por reducción de la arena (SiO2), con carbono elemental:
SiO2 (s) + 2C (s) ------------> Si (s) + 2CO2 (g)
El producto obtenido, tiene muchas impurezas, para depurarlo se trata con cloro, el SiCl4 formado (tetracloruro de silicio) es un compuesto muy volátil.
Ø El germanio se obtiene mediante un procedimiento similar al seguido en la obtención de silicio:
GeO2 (s) + 2C (s) -----------> Ge (s) + 2CO (g)
Ge (s) + 2Cl2 (g) ---------------> GeCl4 (g)
GeCl (g) + 2H2 (g) -------------> Ge (s) + 4HCl (g)
Ø El estaño se obtiene a partir de la casiterina, por reducción con carbono:
SnO2 (s) + C (s) -----------> Sn (l) + 2CO (g)
El producto final se depura mediante electrólisis.
