Interested Article - Халькогены

Группа 16
Период
2
8
Кислород
15,999
2s 2 2p 4
3
16
Сера
32,06
3s 2 3p 4
4
34
Селен
78,971
3d 10 4s 2 4p 4
5
52
Теллур
127,60
4d 10 5s 2 5p 4
6
84
Полоний
(209)
4f 14 5d 10 6s 2 6p 4
7
116
Ливерморий
(293)
5f 14 6d 10 7s 2 7p 4

Халькоге́ны (от греч. χαλκος медь (в широком смысле), руда (в узком смысле) и γενος — рождающий) — химические элементы 16-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы главной подгруппы VI группы) . В группу входят кислород O, сера S, селен Se, теллур Te, полоний Po и искусственно полученный радиоактивный ливерморий Lv. Бинарные соединения этих элементов с металлами носят общее название халькогенидов . Типичная степень окисления −2 (встречается также −1).

В химических формулах халькогены иногда обозначают .

Халькогены

Свойства элементов-халькогенов и простых веществ

Кислород

8
Кислород
15,999
2s 2 2p 4

Кислород — самый распространённый элемент земной коры и человеческого организма. Образует две аллотропные модификации — кислород, O 2 , и озон , O 3 . Первый при нормальных условиях представляет собой газ без цвета, вкуса и запаха, мало растворяется в воде, а второй — газ голубого цвета, с резким специфическим запахом и «металлическим» вкусом, растворяется в воде в 10 раз лучше, чем кислород.

Кислород отличается от всех халькогенов. Это объясняется его положением в периодической системе. Кислород — халькоген второго периода, а это означает, что у него, в отличие от других элементов подгруппы, нет d -подуровня. Следовательно, элемент не способен переводить электроны подуровней s и p на подуровень d и поэтому проявляет, как правило, валентность 2. По электроотрицательности уступает только фтору . Образует оксиды, в которых проявляет степень окисления −2, пероксиды, степень окисления −1 (NaO, H2O2), надпероксиды, степень окисления равна -0.5 (KO2), и озониды, степень окисления -1/3 (RbO3).

Сера

16
Сера
32,06
3s 2 3p 4

Сера — шестнадцатый элемент периодической системы. Встречается в природе как в виде свободной самородной серы , так и в виде соединений . Образует три основны́е аллотропные модификации: ромбическая, моноклинная и пластическая серы. Две первые представляют собой кристаллы жёлтого цвета состава S 8 , а последняя — полупрозрачную тёмно-коричневую резиноподобную массу с молекулами в виде нерегулярных спиральных цепей состава S n . При комнатной температуре устойчива только ромбическая модификация. Сера не растворяется в воде, а порошок серы плавает в ней за счёт микроскопических пузырьков воздуха.

В отличие от кислорода сера уже имеет d -подуровень и может проявлять валентность 4 и 6. Степени окисления: −2, −1, 0, +1, +2, +4, +6.

Селен

34
Селен
78,971
3d 10 4s 2 4p 4

Селен — типичный полупроводник . Мало распространён в природе. Содержание его в земной коре всего 6×10 −5 % массы. Соединения селена встречаются в виде примесей к соединениям серы, и получают его из отходов производства серной кислоты. Как и сера, селен образует три аллотропные модификации. Все они твёрдые вещества чёрного (чёрный селен, Se), серого (серый полимер, Se) или красного (красный циклоселен, Se 8 ) цветов. Селен — микроэлемент в организме человека, способствует усваиванию иода . Многие его соединения, а также его аллотропные модификации ядовиты (в больших концентрациях). Имеет природный радиоактивный изотоп, 82 Se .

Проявляет степени окисления −2, +2, +4, +6.

Теллур

52
Теллур
127,60
4d 10 5s 2 5p 4

Теллур распространён в природе ещё меньше, чем селен. Массовая доля его в земной коре оценивается в 10 −6 %. Относится к семейству металлоидов . Внешне похож на металл, но таковым не является. В природе встречается в виде минералов и примесей к самородной сере (японская теллу́ристая сера содержит 0,17 % теллура). Встречается даже самородный теллур. Как и селен, он тоже полупроводник, но находит меньшее применение. Теллур и его соединения в целом менее ядовиты по сравнению с селеном. Применяется как легирующая добавка к свинцу , улучшающая его механические свойства.

Проявляет степени окисления −2, +2, +4, +6.

Полоний

84
Полоний
(209)
4f 14 5d 10 6s 2 6p 4

До сих пор ведутся споры о принадлежности полония. Одни авторы причисляют полоний к металлоидам, а другие — к металлам. Полоний представляет собой серебристо-белый мягкий радиоактивный полуметалл. Имеет две аллотропные модификации — низкотемпературный полоний, α-Po, образующий кубическую решётку, и высокотемпературный полоний, β-Po, образующий ромбическую решётку. Все его соединения чрезвычайно ядовиты ввиду радиоактивности всех изотопов полония. Самый стабильный изотоп (с атомной массой 209) имеет период полураспада 125 лет. В макроколичествах в природе отсутствует, однако семь радионуклидов полония (полоний-210, 211, 212, 214, 215, 216 и 218) входят в состав естественных радиоактивных рядов .

Проявляет степени окисления −2, +2, +4, +6.

Ливерморий

116
Ливерморий
(293)
5f 14 6d 10 7s 2 7p 4

Ливерморий — искусственно синтезированный элемент, не имеющий стабильных изотопов, в природе не встречается. Свойства ливермория мало изучены, однако считается, что металлические свойства ливермория выражены ещё сильнее, чем у полония.

Примечания

  1. от 1 июня 2013 на Wayback Machine на сайте ИЮПАК
  2. Rachel Woods-Robinson, Yanbing Han, Hanyu Zhang, Tursun Ablekim, Imran Khan. (англ.) // Chemical Reviews. — 2020-05-13. — Vol. 120 , iss. 9 . — P. 4007–4055 . — ISSN . — doi : . 11 мая 2022 года.
  3. M. Hyla. // Nanoscale Research Letters. — 2017-01-17. — Т. 12 , вып. 1 . — С. 45 . — ISSN . — doi : .

Литература

  • Глинка Н. Л. Общая химия. — М. : «Химия», 1977, переработанное. — 720 с.
Источник —

Same as Халькогены