4. glavna skupina

V IV. glavni skupini periodnega sistema se nahajajo elementi, ki jih imenujemo ogljik, silicij, germanij, kositer ter svinec.

Elektronska konfiguracija ns²np².

ns2			np2
↑↓		↑	↑

Skupina ima dva samska elektrona, ki ju je možno promovirati v prosto p-orbitalo. S tem se dobi štiri nesparjene elektrone, ki jih lahko tvorijo štiri ekvivalentne sp³-orbitale. S svojo elektronsko konfiguracijo elektroni ne morejo tvoriti dvoatomskih molekul. Ogljikov atom se s kovalentnimi vezmi poveže s štirimi atomi ogljika. Tudi germanij in kositer tvorita takšne vezi, ki pa so zaradi manjše elektronegativnosti manj kovalentne in šibkejše.

Oksidacijska števila so +4, +2 ter -4, katero se pojavlja redkeje. Obstojnost spojin z oksidacijskem številu +4 pada od ogljika do svinca. Ogljik ima skoraj v vseh spojinah oksidacijsko število +4. Tudi ostali elementi IV. skupine tvorijo spojine v katerih imajo oks. število +4. Predvsem kositer in svinec pa tvorita spojine z oksidacijskim številom +2. Negativno nabite ione (oks. št. -4) ima samo ogljik, ko tvori ionske spojine. Karbidni ion C^4-, več pa je karbidov z anioni C₂^2-.

Elementi IV. glavne skupine se med seboj zelo razlikujejo, posledica tega pa je njihova elektropozitivnost, ki pada od ogljika do svinca. Lahko rečemo, da so razen ogljika vsi elementi elektropozitivni. Z naraščanjem vrstnega števila ter pojemanjem elekrtonegativnosti naraščajo tudi kovinske lastnosti elementov. Ogljik je značilna nekovina z razvejeno kovalentno strukturo, na drugi strani pa ima svinec kovinsko strukturo gostega sklada.

Vzrok različnosti v lastnostih ogljika od ostalih elementov je v tem, da je velikost atoma ogljika v primerjavi z ostalimi majhna. Zaradi majhne velikosti atoma lahko ogljik tvori p-vezi, možno je tudi bočno prekrivanje p-orbital. Ostali elementi zaradi tega, ker so preveliki nimajo možnosti bočnega prekrivanja. Oblike molekul so zasnovane na tetraedru (iz teorije o odboju valenčnih elektronskih parov). Izjema je ogljik, ki lahko tvori dvojne in trojne kovalentne vezi. Vsi elementi razen ogljika tvorijo spojine, kjer v vezeh nastopijo tudi d-orbitale. Ogljikove spojine so zaradi odsotnosti d-orbital kinetično zelo stabilne.