АМФІГЕНИ: ЕЛЕМЕНТИ, ВЛАСТИВОСТІ ТА СПОЛУКИ - ХІМІЯ - 2025

У халькогенів або халькоген є хімічними елементами , що належать до групи або сім'ї кисню періодичної таблиці. Вони знаходяться в групі VIA або 16, розташовані з правого боку або блоку p.

Голова групи, як випливає з її назви, зайнятий елементом кисень, який фізично і хімічно відрізняється від своїх елементів тієї ж групи. Слово «халькоген» походить від грецького слова chalcos, що означає мідь.

Джерело: Pxhere

Багато хіміків назвали ці елементи формувальниками золи, крейди, бронзи та ланцюгів. Однак найточніша інтерпретація відповідає інтерпретації «мінеральних форм».

Таким чином, халькогени характеризуються наявністю в незліченних мінералах; наприклад, силікати, фосфати, оксиди, сульфіди, селеніди тощо.

З іншого боку, слово "антиген" означає здатність утворювати кислотні або основні сполуки. Простий приклад цього полягає в тому, що є кислотні та основні оксиди.

Кисень не тільки можна знайти в повітрі, яке ви дихаєте, але він також входить до складу 49% земної кори. З цієї причини недостатньо дивитися на хмари, щоб вони були головою; а щоб розглянути максимальний фізичний прояв халькогенів, необхідно відвідати гору чи руду.

Халькогенні елементи

Джерело: Габріель Болівар

Які елементи групи 16? На верхньому зображенні зображено стовпчик або групу з усіма її елементами на чолі з киснем. Називаючи їх у порядку зменшення, ми маємо: кисень, сірка, селен, телур та полоній.

Хоча це і не показано, нижче полонію розташований синтетичний, радіоактивний елемент, а другий найважчий після оганезону: печінморіо (Lv).

Кисень

Кисень зустрічається в природі насамперед як два алотропи: O ₂ , молекулярний або діатомовий кисень та O ₃ - озон. Це газ в наземних умовах і отримується в результаті зрідження повітря. У рідкому стані він має бліді синюваті тони, а у вигляді озону може утворювати червонувато-коричневі солі, які називаються озонідами.

Сірка

Він, природно, має двадцять різних алотропів, найпоширенішим із яких є S ₈ "сірчана корона". Сірка здатна утворювати з собою циклічні молекули або спіральні ланцюги з ковалентним зв’язком SSS…; Це відомо як катенація.

У нормальних умовах це жовте тверде речовина, червонувато-зеленувате забарвлення якого залежить від кількості атомів сірки, що складають молекулу. Тільки в газовій фазі він зустрічається у вигляді діатомової молекули S = ​​S, S ₂ ; схожий на молекулярний кисень.

Селен і телур

Селен утворює коротші ланцюги, ніж сірка; але з достатнім структурним розмаїттям можна знайти аллотропи червоного, сіруватого кристалічного та аморфного чорного.

Одні вважають це металоїдом, а інші - неметалічним елементом. Дивно, але це важливо для живих організмів, але в дуже низьких концентраціях.

Теллур, з іншого боку, кристалізується як сірувата тверда речовина і має характеристики та властивості металоїду. Це дуже дефіцитний елемент земної кори, який знаходиться в надзвичайно низьких концентраціях рідкісних мінералів.

Полоній

З усіх халькогенів - це єдиний металевий елемент; але, як і його 29 ізотопів (та інших), він нестійкий, високотоксичний і радіоактивний. Він міститься як мікроелемент у деяких уранових мінералах та в тютюновому димі.

Властивості

Електронна конфігурація та валентні стани

Усі халькогени мають однакову електронну конфігурацію: ns ² np ⁴ . Тому вони мають шість валентних електронів. Перебуваючи в блоці p, праворуч періодичної таблиці вони, як правило, набирають електронів більше, ніж втрачають їх; отже, вони отримують два електрони для завершення свого валентного октету і, отже, набувають валентності -2.

Так само вони можуть втратити всі шість своїх валентних електронів, залишаючи їх у стані +6.

Можливі валентні стани для халькогенів коливаються від -2 до +6, ці два є найбільш поширеними. Коли людина рухається вниз по групі (від кисню до полонію), схильність елементів до прийняття позитивних валентних станів зростає; що дорівнює збільшенню металевого характеру.

Наприклад, кисень набуває валентного стану -2 майже у всіх його з'єднаннях, за винятком випадків, коли він утворює зв’язки з фтором, змушуючи його втрачати електрони через свою більш високу електронегативність, приймаючи валентний стан +2 (OF ₂ ) . Пероксиди також є прикладом сполук, де кисень має валентність -1, а не -2.

Металевий та неметалічний характер

Коли ви спускаєтесь вниз по групі, атомні радіуси збільшуються, а з ними змінюються і хімічні властивості елементів. Наприклад, кисень - це газ, а термодинамічно він стійкіший як діатомічна молекула O = O, ніж як ТОВ "кисневий ланцюг" …

Це елемент з найбільшим неметалічним характером групи і, отже, утворює ковалентні сполуки з усіма елементами p-блоку та з деякими перехідними металами.

Неметалічний символ зменшується зі збільшенням металевого символу. Це відображається на таких фізичних властивостях, як температури кипіння і плавлення, які збільшуються від сірки до полонію.

Ще одна характеристика посилення металевого характеру - збільшення кристалічних конфігурацій сполук, утворених телуром і полонієм.

Сполуки

Деякі сполуки, що утворюються халькогенами, згадуються загалом нижче.

Гідриди

-H ₂ O

-H ₂ S

Відповідно до номенклатури IUPAC, її називають сірководнем, а не гідридом сірки; оскільки H бракує валентності -1.

-H ₂ Se

Так само його називають селенідом водню, як і решта гідридів.

-Н ₂ Те

-Н ₂ По

Гідрид кисню - це вода. Інші смердючі та отруйні, H ₂ S є найвідомішим з усіх, навіть у популярній культурі.

Сульфіди

Всі вони мають спільний аніон S ^2- (найпростіший). Серед них:

-MgS

-FeS

-CuFeS ₂

-Na ₂ S

-БаС

Аналогічно є селеніди, Se ^2- ; telenuros, Te ^2- і polonuros, Po ^2- .

Галіди

Халькогени можуть утворювати сполуки з галогенами (F, Cl, Br, I). Деякі з них:

-ТеІ ₂

-S ₂ F ₂

-OF ₂

-SCl ₂

-SF ₆

-SeBr ₄

Оксиди

Нарешті, є оксиди. У них кисень має валентність -2, і вони можуть бути іонними або ковалентними (або мати характеристики обох). У вас є, наприклад, такі оксиди:

-СО ₂

-TeO ₂

-Ag ₂ O

-Fe ₂ O ₃

-H ₂ O (оксид водню)

-SeO ₃

Є сотні тисяч інших сполук, які залучають цікаві суцільні структури. Крім того, вони можуть представляти поліаніони чи полікакації, особливо у випадку сірки та селену, ланцюги яких можуть набувати позитивних чи негативних зарядів та взаємодіяти з іншими хімічними видами.

Список літератури

1. Лопес А. (2019). Кисень та його група (сімейство кисню). Академії. Відновлено з: academia.edu
2. Шивер і Аткінс. (2008). Неорганічна хімія. В Елементи групи 16. (Четверте видання). Mc Graw Hill.
3. Вікіпедія. (2018). Халькоген. Відновлено з: https://en.wikipedia.org/wiki/Chalcogen
4. Кетрін Х. Бенкс. (2019). Халькогени. Адвомег. Відновлено з: chemistryexplained.com
5. Вільям Б. Дженсен. (1997). Примітка до терміна «Халькоген». Журнал хімічної освіти, 74 (9), 1063. DOI: 10.1021 / ed074p1063.
6. Хімічні лібретексти. (16 травня 2017 р.). Елементи групи 16 (халькогени). Відновлено з: chem.libretexts.org.