Nhóm Nguyên Tố IVA

C

Tên gọi: cacbon

Nguyên tử khối: 12.01070 ± 0.00080

Nhiệt độ nóng chảy: 3642°C

Carbon đã được biết đến từ thời cổ đại dưới dạng muội than, than chì, than chì và kim cương. Tất nhiên, các nền văn hóa cổ đại không nhận ra rằng những chất này là các dạng khác nhau của cùng một nguyên tố. Carbon rất cần thiết cho tất cả các hệ thống sống đã biết, và nếu không có nó thì sự sống như chúng ta đã biết sẽ không thể tồn tại. Việc sử dụng kinh tế chủ yếu của cacbon ngoài thực phẩm và gỗ là ở dạng hydrocacbon, đáng chú ý nhất là khí mêtan trong nhiên liệu hóa thạch và dầu thô (dầu mỏ).

H₂SiO₃

Tên gọi: Axit metasilicic

Nguyên tử khối: 78.0996

SiCl₄

Tên gọi: Silic tetraclorua

Nguyên tử khối: 169.8975

Nhiệt độ sôi: 57°C

Silic clorua được sử dụng làm chất trung gian trong sản xuất polysilicon, một dạng silic siêu tinh khiết , vì có độ sôi để lọc bằng cách chưng cất từng phần. Được khử thành triclosilan (HSiCl3) bằng khí hiđro trong một lò phản ứng hiđro hóa. Những polysilicon được sản xuất từ silic clorua được sử dụng như các tấm wafer với khối lượng lớn bởi ngành công nghiệp điện mặt trời, các pin mặt trời thông thường được làm bằng silic tinh thể và cũng bởi ngành công nghiệp bán dẫn. Silic clorua cũng được thủy phân thành silica dạng khói. Silic clorua có độ tinh khiết cao được sử dụng trong sản xuất sợi quang học.

CS₂

Tên gọi: Cacbon disunfua

Nguyên tử khối: 76.1407

Nhiệt độ sôi: 46.3°C

Nhiệt độ nóng chảy: -110.8°C

1. Mẫu cơ sở nitơ lỏng nén Công ty Alfa Aesar là công ty đầu tiên giới thiệu cacbon đisunfua trong dạng chai nén chứa dung dịch nitơ lỏng nén, tác nhân kết đôi, chất ổn định và cacbon đisunfua, với hàm lượng cacbon đisunfua hoạt hóa là 85%. Hòa loãng với nitơ làm cho dung dịch trở thành không bắt cháy. Tuy nhiên, năm 2007 Alfa Aesar đã ngừng bán các mẫu cacbon đisunfua. Nó được sử dụng rộng rãi trong tổng hợp các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh như metham natri, một chất xông đất và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vải viscoza mềm.

KCN

Tên gọi: Kali Xyanua

Nguyên tử khối: 65.1157

Nhiệt độ sôi: 1625°C

Nhiệt độ nóng chảy: 634.5°C

Kali xyanua, xyanua kali là tên gọi của một loại hợp chất hóa học không màu của kali có công thức KCN. Nó có mùi giống như mùi quả hạnh nhân, có hình thức bề ngoài giống như đường và hòa tan nhiều trong nước. Là một trong số rất ít chất có khả năng tạo ra các phức chất của vàng (Au) hòa tan được trong nước, vì thế nó được sử dụng trong ngành kim hoàn để mạ hay đánh bóng bằng phương pháp hóa học. Đôi khi nó cũng được sử dụng trong ngành khai thác các mỏ vàng để tách vàng ra khỏi quặng vàng (mặc dù xyanua natri được sử dụng phổ biến hơn). Cho đến những năm thập niên 1970 nó còn được sử dụng trong thuốc diệt chuột.

Pb

Tên gọi: Chì

Nguyên tử khối: 207.2000

Nhiệt độ sôi: 1749°C

Nhiệt độ nóng chảy: 327.46°C

Chì là thành phần chính tạo nên ắc quy, sử dụng cho xe. Chì được sử dụng như chất nhuộm trắng trong sơn. Chì sử dụng như thành phần màu trong tráng men đặc biệt là tạo màu đỏ và vàng. Chì dùng làm các tấm ngăn để chống phóng xạ hạt nhân. Chì thường được sử dụng trong nhựa PVC

SnCl₄

Tên gọi: Thiếc(IV) clorua

Nguyên tử khối: 260.5220

Nhiệt độ sôi: 114.15°C

Nhiệt độ nóng chảy: -33°C

Ứng dụng chính của SnCl4 là tiền chất của hợp chất organotin, được sử dụng làm chất xúc tác và các chất ổn định polyme. Nó có thể được sử dụng trong quá trình tổng hợp gel để chuẩn bị lớp phủ SnO2 (ví dụ: kính cường lực); các tinh thể nano của SnO2 có thể được tạo ra bằng cách tinh chế nhờ phương pháp này.

KHCO₃

Tên gọi: Kali hidro cacbonat

Nguyên tử khối: 100.1151

Nhiệt độ nóng chảy: 292°C

Hợp chất muối này là một nguồn cacbon đioxit để lên men trong làm bánh, dùng trong bình chữa cháy, dùng làm thuốc thử, và chất đệm mạnh trong dược phẩm. Được sử dụng làm chất phụ gia trong sản xuất rượu vang và điều chỉnh độ pH. Kali hiđrocacbonat còn là một loại thuốc hiệu quả chống lại bệnh nấm mốc và vảy táo, cho phép sử dụng trong canh tác hữu cơ. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong các loại cây trồng, đặc biệt là để trung hòa trung hòa đất axit

SnCl₂

Tên gọi: Thiếc(II) clorua

Nguyên tử khối: 189.6160

Nhiệt độ sôi: 623°C

Nhiệt độ nóng chảy: 247°C

Dung dịch thiếc(II) clorua chứa ít axit clohydric được sử dụng để mạ thiếc cho thép để tạo ra các sản phẩm sắt tây. Một hiệu điện thế giữa hai cực được tạo ra và thiếc kim loại được tạo ra ở catot thông qua quá trình điện phân. Thiếc(II) clorua cũng được dùng như là một loại thuốc cẩn màu trong lĩnh vực nhuộm màu vải sợi do nó tạo ra các màu sáng hơn cho một số loại thuốc nhuộm như phẩm yên chi. Thuốc cẩn màu này cũng từng được sử dụng đơn lẻ để làm tăng trọng lượng tơ lụa. Nó cũng được sử dụng làm chất xúc tác trong sản xuất axit polylactic (PLA) dẻo. Nó cũng được dùng làm chất xúc tác trong phản ứng giữa axeton và hydro peoxit để tạo ra dạng tứ phân của axeton peoxit. Thiếc(II) clorua cũng được dùng làm tác nhân khử. Điều này được thấy trong việc sử dụng nó để mạ bạc cho gương, trong đó bạc kim loại được kết tủa trên mặt kính: Sn2+ (dd) + 2Ag+ → Sn4+ (dd) + 2Ag (r) Phản ứng khử tương tự theo truyền thống được dùng để phát hiện ion Hg2+(dd). Chẳng hạn, nếu SnCl2 được thêm từng giọt vào dung dịch thủy ngân(II) clorua thì kết tủa màu trắng chứa thủy ngân(I) clorua được tạo ra; và khi thêm tiếp SnCl2 vào thì nó chuyển thành màu đen do thủy ngân kim loại được tạo ra. Thiếc(II) clorua cũng có thể dùng để kiểm tra sự có mặt của các hợp chất vàng. SnCl2 chuyển thành màu tía khi có vàng (xem Tía Cassius). Khi thủy ngân được phân tích bằng phổ hấp phụ nguyên tử thì người ta phải sử dụng phương pháp hơi lạnh với thiếc (II) clorua thường được dùng làm chất khử. Trong hóa hữu cơ, SnCl2 chủ yếu được dùng trong phản ứng khử Stephen, trong đó nitril bị khử (thông qua muối imidoyl clorua) thành imin dễ dàng bị thủy phân thành andehit. Phản ứng này thường làm việc tốt nhất với các nitril Aryl-CN thơm. Phản ứng tương tự (gọi là phương pháp Sonn-Müller) bắt đầu với một amit, được xử lý bằng PCl5 để tạo ra muối imidoyl clorua.

PbS

Tên gọi: Chì(II) sunfua

Nguyên tử khối: 239.2650

Nhiệt độ sôi: 1281°C

Nhiệt độ nóng chảy: 1118°C

Trong thực tế, chì(II) sunfua là chất đầu tiên, được sử dụng làm chất bán dẫn. Chì(II) sunfua kết tinh trong mô hình natri clorua, không giống như nhiều chất bán dẫn IV-VI khác. Các hạt nano có chứa gốc sunfua và các chấm lượng tử chì đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. Theo truyền thống, các vật liệu như trên được sản xuất bằng cách kết hợp các muối chì với một loạt các nguồn, có chứa gốc sunfua.Các hạt nano của PbS gần đây đã được kiểm tra để sử dụng trong các tế bào năng lượng mặt trời.