AMFIGENY: PIERWIASTKI, WŁAŚCIWOŚCI I ZWIĄZKI - CHEMIA - 2025

W tlenowców lub tlenowce są pierwiastki chemiczne należące do grupy lub grupy tlenu okresowego. Znajdują się w grupie VIA lub 16, zlokalizowanej po prawej stronie lub w bloku p.

Na czele grupy, jak sama nazwa wskazuje, zajmuje tlen, który różni się fizycznie i chemicznie od elementów tej samej grupy. Słowo „chalkogen” pochodzi od greckiego słowa chalcos, które oznacza miedź.

Źródło: Pxhere

Wielu chemików nazywa te pierwiastkami popioły, kredy, brązy i łańcuchy. Jednak najdokładniejsza interpretacja odpowiada interpretacji „substancji mineralnych”.

Tak więc chalkogeny charakteryzują się obecnością w niezliczonych minerałach; takie jak krzemiany, fosforany, tlenki, siarczki, selenki itp.

Z drugiej strony słowo „antygen” oznacza zdolny do tworzenia związków kwasowych lub zasadowych. Prostym przykładem tego jest fakt, że istnieją tlenki kwaśne i zasadowe.

Tlen znajduje się nie tylko w powietrzu, którym oddychasz, ale jest także częścią 49% skorupy ziemskiej. Z tego powodu nie wystarczy patrzeć na chmury, aby mieć je przed sobą; a aby kontemplować maksymalną fizyczną manifestację chalkogenów, trzeba odwiedzić górę lub rudę.

Elementy chalkogeniczne

Źródło: Gabriel Bolívar

Jakie są elementy grupy 16? Górny obraz przedstawia kolumnę lub grupę ze wszystkimi jej elementami, na czele z tlenem. Nazywając je w kolejności malejącej mamy: tlen, siarkę, selen, tellur i polon.

Chociaż tego nie pokazano, poniżej polonu znajduje się syntetyczny, radioaktywny pierwiastek i drugi najcięższy po oganesonie: livermorio (Lv).

Tlen

Tlen występuje w przyrodzie przede wszystkim jako dwa alotropy: O ₂ , tlen cząsteczkowy lub dwuatomowy oraz O ₃ , ozon. W warunkach lądowych jest gazem, pozyskiwanym ze skraplania powietrza. W stanie ciekłym ma bladoniebieskie odcienie, aw postaci ozonu może tworzyć czerwono-brązowe sole zwane ozonidami.

Siarka

Naturalnie ma dwadzieścia różnych alotropów, z których najczęstszym jest S ₈ „korona siarki”. Siarka może tworzyć ze sobą cząsteczki cykliczne lub łańcuchy helikalne z wiązaniem kowalencyjnym SSS…; Nazywa się to katenacją.

W normalnych warunkach jest to żółte ciało stałe, którego czerwonawe i zielonkawe zabarwienie zależy od liczby atomów siarki tworzących cząsteczkę. Jedynie w fazie gazowej występuje jako cząsteczka dwuatomowa S = S, S ₂ ; podobny do tlenu cząsteczkowego.

Selen i tellur

Selen tworzy krótsze łańcuchy niż siarka; ale z wystarczającą różnorodnością strukturalną, aby znaleźć alotropy w kolorze czerwonym, szarawym krystalicznym i amorficznej czerni.

Niektórzy uważają to za metaloid, a inni za element niemetaliczny. Co zaskakujące, jest niezbędny dla organizmów żywych, ale w bardzo niskich stężeniach.

Z drugiej strony tellur krystalizuje jako szarawe ciało stałe i ma cechy i właściwości metaloidu. Jest to bardzo rzadki pierwiastek w skorupie ziemskiej, występujący w niezwykle niskich stężeniach w rzadkich minerałach.

Polon

Ze wszystkich chalkogenów jest to jedyny metaliczny pierwiastek; ale podobnie jak jego 29 izotopów (i inne) jest niestabilny, wysoce toksyczny i radioaktywny. Występuje jako pierwiastek śladowy w niektórych minerałach uranu i dymie tytoniowym.

Nieruchomości

Konfiguracja elektroniczna i stany walencyjne

Wszystkie chalkogeny mają tę samą konfigurację elektroniczną: ns ² np ⁴ . Dlatego mają sześć elektronów walencyjnych. Będąc w bloku p, po prawej stronie układu okresowego, mają tendencję do bardziej zyskiwania elektronów niż ich utraty; w związku z tym uzyskują dwa elektrony, aby uzupełnić swój oktet walencyjny, aw konsekwencji uzyskują wartościowość -2.

Podobnie mogą stracić wszystkie sześć swoich elektronów walencyjnych, pozostawiając je w stanie +6.

Możliwe stany walencyjne dla chalkogenów wahają się od -2 do +6, przy czym te dwa są najbardziej powszechne. W miarę przesuwania się w dół grupy (od tlenu do polonu) wzrasta skłonność pierwiastków do przyjmowania dodatnich stanów walencyjnych; co jest równoznaczne ze wzrostem metalicznego charakteru.

Na przykład tlen uzyskuje stan walencyjny -2 w prawie wszystkich swoich związkach, z wyjątkiem sytuacji, gdy tworzy wiązania z fluorem, zmuszając go do utraty elektronów z powodu wyższej elektroujemności, przyjmując stan walencyjny +2 (OF ₂ ) . Nadtlenki są również przykładem związków, w których tlen ma wartościowość -1, a nie -2.

Charakter metaliczny i niemetaliczny

Kiedy schodzisz w dół grupy, promienie atomowe rosną, a wraz z nimi zmieniają się właściwości chemiczne pierwiastków. Na przykład tlen jest gazem i termodynamicznie jest bardziej stabilny jako cząsteczka dwuatomowa O = O niż jako „łańcuch tlenowy” OOOO …

Jest pierwiastkiem o największym niemetalicznym charakterze z grupy, dlatego tworzy związki kowalencyjne ze wszystkimi pierwiastkami bloku p oraz z niektórymi metalami przejściowymi.

Charakter niemetaliczny maleje wraz ze wzrostem charakteru metalicznego. Znajduje to odzwierciedlenie we właściwościach fizycznych, takich jak temperatura wrzenia i topnienia, które wzrastają od siarki do polonu.

Inną cechą charakterystyczną wzrostu charakteru metalicznego jest wzrost konfiguracji krystalicznych związków utworzonych przez tellur i polon.

Związki

Niektóre związki tworzone przez chalkogeny są ogólnie wymienione poniżej.

Wodorki

H ₂ O

-H ₂ S

Zgodnie z nomenklaturą IUPAC nazywa się go siarkowodorem, a nie wodorkiem siarki; ponieważ H nie ma wartościowości -1.

-H ₂ Se

Podobnie nazywa się go selenowodorem, podobnie jak reszta wodorków.

-H ₂ Te

-H ₂ Po

Wodorek tlenu to woda. Pozostałe są śmierdzące i trujące, a H ₂ S jest najbardziej znanym ze wszystkich, nawet w kulturze popularnej.

Siarczki

Wszystkie mają wspólny anion S ^2- (najprostszy). Wśród nich są:

-MgS

-FeS

-CuFeS ₂

-Na ₂ S

-BaS

Podobnie istnieją selenidy, Se ^2- ; telenuros, Te ^2- i polonuros, Po ^2- .

Halogenki

Chalkogeny mogą tworzyć związki z halogenami (F, Cl, Br, I). Niektórzy z nich są:

-TeI ₂

-S ₂ F ₂

-OF ₂

-SCl ₂

-SF ₆

-SeBr ₄

Tlenki

Wreszcie są tlenki. W nich tlen ma wartościowość -2 i mogą być jonowe lub kowalencyjne (lub mieć właściwości obu). Masz na przykład następujące tlenki:

-SO ₂

-TeO ₂

-Ag ₂ O

-Fe ₂ O ₃

-H ₂ O (tlenek wodoru)

-SeO ₃

Istnieją setki tysięcy innych związków o ciekawych strukturach stałych. Ponadto mogą prezentować polianiony lub polikationy, zwłaszcza w przypadku siarki i selenu, których łańcuchy mogą uzyskać ładunki dodatnie lub ujemne i oddziaływać z innymi związkami chemicznymi.

Bibliografia

1. López A. (2019). Tlen i jego grupa (rodzina tlenu). Akademia. Odzyskany z: academia.edu
2. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. W Elementy grupy 16. (wydanie czwarte). Mc Graw Hill.
3. Wikipedia. (2018). Chalcogen. Odzyskane z: https://en.wikipedia.org/wiki/Chalcogen
4. Catherine H. Banks. (2019). Chalkogeny. Advameg. Odzyskane z: chemistryexplained.com
5. William B. Jensen. (1997). Uwaga dotycząca terminu „Chalcogen”. Journal of Chemical Education, 74 (9), 1063. DOI: 10.1021 / ed074p1063.
6. Chemia Libretexts. (16 maja 2017). Elementy z grupy 16 (chalkogeny). Odzyskane z: chem.libretexts.org.