Группа →	16
↓ Период
2	8 Кислород O 15,999 2s 2 2p 4
3	16 Сера S 32,06 3s 2 3p 4
4	34 Селен Se 78,971 3d 10 4s 2 4p 4
5	52 Теллур Te 127,60 4d 10 5s 2 5p 4
6	84 Полоний Po (209) 4f 14 5d 10 6s 2 6p 4
7	116 Ливерморий Lv (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. Типичная степень окисления −2 (встречается также −1), также для всех халькогенов кроме кислорода характерны степени оксиления +4 и +6. Бинарные соединения этих элементов с металлами носят общее название халькогенидов .

В химических формулах халькогены иногда обозначают ${\displaystyle {\ce {Ch}}}$ .

Свойства элементов-халькогенов и простых веществ

Кислород

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, малорастворим в воде, а второй — газ светло-голубого цвета, с резким специфическим запахом и «металлическим» вкусом, растворяется в воде в 10 раз лучше, чем кислород.

Обладает высокой электроотрицательностью , уступая по этому показателю только фтору . Отличительная особенность кислорода от других халькогенов заключается в отсутствии у его атомов d -орбиталей , на которых могли бы размещаться валентные электроны при их переходе с 2 s - и 2 p -орбиталей (второй энергетический уровень атомов не имеет d -орбиталей). По причине наличия тольо двух неспаренных электронов и высокой электроотрицательности кислород имеет валентность 2 в подавляющем большинстве соединений, валентности 4 и 6, характерные для остальных халькогенов, не проявляет. Образует оксиды , в которых проявляет степень окисления −2, пероксиды со степенью окисления −1 ( Na ₂ O ₂ , H ₂ O ₂ ), надпероксиды (супероксиды) со степенью окисления −0.5 ( KO ₂ ) и озониды со степенью окисления −1/3 (RbO ₃ ). Фторид кислорода OF ₂ — единственное соединение , в котором кислород проявляет степень окисления +2.

Сера

Сера  встречается в природе как в виде 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. Диэлектрик .

В отличие от атомов кислорода атомы серы имеют 3 d -орбитали, на которые могут переходить их валентные электроны с 3 s и 3 p -орбиталей, и, таким образом, имеет возможность проявлять валентность 4 и 6. Степени окисления: −2, −1, 0, +1, +2, +4, +6.

Селен

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, их получают из отходов производства серной кислоты. Как и сера, селен образует три аллотропные модификации. Все они твёрдые вещества чёрного (чёрный селен), серого (серый полимер) или красного (красный циклоселен молекулярного строения, 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

Теллур распространён в природе в ещё меньшей степени, 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). Также встречается в самородном виде . Как и селен, является полупроводником, 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

До сих пор ведутся споры о принадлежности полония: одни авторы причисляют полоний к металлоидам, а другие — к металлам. Полоний представляет собой серебристо-белое мягкое вещество. Радиоактивен. Имеет две аллотропные модификации — низкотемпературный полоний, α-Po, образующий кубическую решётку, и высокотемпературный полоний, β-Po, образующий ромбическую решётку. Все соединения полония чрезвычайно ядовиты ввиду радиоактивности всех его изотопов. 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

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

Литература

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