Халкогени: какво представляват, какво представляват, свойства

Вие халкогени са химичните елементи, принадлежащи към група 16 на Периодичната таблица. Те са идентифицирани, защото имат само шест електрона във валентната обвивка и имат като поразителна характеристика намаляването на неметалния характер с увеличаването на атомния номер в групата.

Прочетете също: Октетна теория — теорията за броя на електроните във валентната обвивка на благороден газ

Халкоген Резюме

• Халкогените са елементи, принадлежащи към група 16 на периодичната система.
• Те са елементите кислород (O), сяра (S), селен (Se), телур (Te) и полоний (Po).
• Неметалният характер попада в групата, като полоният е елемент, считан за метален.
• Кислородът е химически най-различният елемент от тези със стабилни изотопи, като S, Se и Te са химически най-близки.
• Полоният няма стабилни изотопи и работата с него е трудна.
• Livermorium беше открит наскоро и все още няма надеждна информация за свойствата му.
• Халкогените имат шест валентни електрона.
• Те не трябва да се бъркат с халогените, които са елементи, принадлежащи към група 17 на периодичната таблица.

Какво представляват халкогените?

Халкогенът е a термин, използван за обозначаване на химически елементи от група 16 на периодичната система. Името му идва от гръцки и може да се преведе като "образуващ руда". Халкогените са донесени за първи път през 1930 г. от работната група на немския учен Вилхелм Блиц от Института по неорганична химия на университета в Хановер, Германия.

Какво представляват халкогените?

• Кислород (O), атомен номер 8.
• Сяра (S), атомен номер 16.
• Селен (Se), атомен номер 34.
• Телур (Te), атомен номер 52.
• Полоний (Po), атомен номер 84.
• Ливерморий (Lv), атомен номер 116.

Сярна проба.

Характеристики на халкогените

Основната характеристика на халкогенната група е падане с неметален характер по групата. Това е оправдано от проводимата характеристика на изотопите на елементите. Кислородът се среща естествено чрез два естествено срещащи се изотопа: O₂ и на₃, двата газа при стайна температура.

Сярата има няколко изотопа, всички от които се считат за изолатори. Стабилните изотопи на Se и Te са полупроводници, докато полоният е известен като метален проводник. Между другото, Po е елементът, чиято химия е по-малко известна, тъй като неговите стабилни изотопи не са известни и поради факта, че ²¹⁰Po, най-разпространеният изотоп, е труден за манипулиране.

Селенова проба.

Кислородът се откроява в групата, до голяма степен поради много високото си ниво електроотрицателност (около 3,5), което корелира с високото му ниво йонизационна енергия е малък атомен радиус. Всъщност, другите халкогени (сяра, селен и телур) са по-сходни един с друг, отколкото с кислорода.

Тази разлика може да се обясни например в областта на геохимията. Има елементи, наречени халкофили, които имат по-малък афинитет към кислорода и в крайна сметка се свързват със S, Se и Te. Литофили, като цяло метали алкален, алкалоземни метали то е силиций — в крайна сметка предпочита да се свърже с кислорода.

Ливермориумът е синтетичен и новооткрит елемент, включен в периодичната таблица едва през 2012 г. Неговите изотопи имат кратък полуживот и по този начин стойностите на техните свойства са все още неизвестни.

Свойства на халкогените

Следващата таблица показва свойствата на елементите от група 16|1|.

Свойства на халкогените
Химичен елемент	Енергия на йонизация (kJ.mol^-1)	Електронен афинитет (kJ.mol^-1)	Точка на топене (°C)	Точка на кипене (°C)	електроотрицателност
О	1314	141	-218,8	-183,0	3,610
с	1000	200	112,8	444,7	2,589
ако	941	195	217	685	2,424
Вие	869	190	452	990	2,158
Прах	812	180	250	962	2,19

Забелязва се, че стойностите за кислород са доста далеч от другите халкогени, обяснявайки тяхната разлика спрямо останалата част от групата.

Интересно свойство на някои халкогени, по-специално S, Se и Te, е фактът, че те може да направи хомоатомни вериги или пръстени, както в молекулярна, така и в йонна форма.

Телурова проба.

Електронно разпределение на халкогени

Всички халкогени имат шест електрони при валентна обвивка.

• ₈О: [Той] 2s² 2т⁴
• ₁₆С: [Ne] 3s² 3т⁴
• ₃₄Ако: [Въздух] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
• ₅₂Вие: [Kr] 4г¹⁰ 5s² 5p⁴
• ₈₄Прах: [Xe] 4f¹⁴ 5 д¹⁰ 6s² 6p⁴
• ₁₁₆Lv: [Rn] 5f¹⁴ 6г¹⁰ 7s² 7p⁴

Приложение на халкогени

Кислородът се използва за среди и ситуации, при които въздухът е разреден.

• Кислород: се използва предимно като гориво (както за оксиацетилен или пламъци от водород), освен че се използва като опора за дишане в специфични среди и в производството на стомана.
• Сяра: присъства в едно от най-важните химични вещества в планетата Земя, кой е сярна киселина. Нивата на производството на сярна киселина в дадена нация дори се използват като индикатор за икономически растеж. Сярата все още се използва в производството на торове на базата на фосфат и други селскостопански защитници, в допълнение към използването им при рафиниране Петрол.
• Селен: аморфният селен има способността да преобразува светлината в електричество, така че този елемент се използва във фотоелектрически клетки, фотокопирни машини и рентгенови детектори. Използва се и в производството на стъкло, за да се противодейства на зеления цвят, причинен от примеси от желязо присъства под формата на силициев диоксид лайм сода. Присъствието му в стъклени панели също намалява предаването на слънчева топлина.
• Телур: почти половината от произведения телур се използва като добавка за нискокачествени стомани. въглерод, за да се гарантира по-голяма механична устойчивост. Други приложения включват технологични приложения като катализатори и клетъчни клетки, тъй като телурът е полупроводник.
• полоний: се откроява със своята токсичност, тъй като е един от най-токсичните познати елементи. Това обаче е a радиоактивен елемент, чиито изотопи, които са трудни за синтезиране, имат малко приложения в практическата област, като са ограничени до химически лаборатории.
• Ливермориум: новооткрит синтетичен елемент, все още няма известни практически приложения.

Вижте също: Какви са употребите на сярна киселина в индустрията?

Халкогени срещу халогени

Вие халогени се различават от халкогените в някои специфични точки. На първо място, Халогените са химични елементи, принадлежащи към група 17 на периодичната система., група, инициирана от атома на флуор (F).

Те имат седем електрона във валентен слой, освен че е по-електроотрицателен и има по-голямо електронен афинитет в сравнение с халкогените от същия период.

Друга разлика, която може да се спомене е фактът, че всички халогени са неметали, и следователно неговите елементи имат по-малко метален характер в сравнение с халкогените от същия период.

Решени упражнения върху халкогени

Въпрос 1

Елементите от група 16 са известни като халкогени. За да се счита химичен елемент за халкоген, колко електрона трябва да има във валентната обвивка?

А) 2

Б) 4

В) 6

Г) 7

Д) 8

Резолюция:

Алтернатива C

Всички халкогени имат шест електрона във валентната обвивка, както може да се види, например, когато се оценява електронното разпределение на кислорода (1s² 2s² 2т⁴) и сяра (1s² 2s² 2т⁶ 3s² 3т⁴).

въпрос 2

За халкогените отговорете:

аз Полоният е най-металният халкоген.

II. Кислородът има най-ниска електроотрицателност сред халкогените.

III. Те имат шест електрона във валентен слой.

IV. Телурът има по-ниска електроотрицателност от сярата.

Твърденията са верни

А) I, II и IV.

Б) I, III и IV.

В) I и III.

Г) II, III и IV.

Д) II и III.

Резолюция:

Алтернатива Б

аз Полоният е най-металният халкоген. (ВЯРНО)

Полоният дори е метален елемент.

II. Кислородът има най-ниска електроотрицателност сред халкогените. (Невярно)

Кислородът има най-високата електроотрицателност сред халкогените и втората най-висока в цялата периодична таблица.

III. Те имат шест електрона във валентен слой. (ВЯРНО)

Халкогените се характеризират с шест валентни електрона.

IV. Телурът има по-ниска електроотрицателност от сярата. (ВЯРНО)

Телурът има по-ниска електроотрицателност от сярата, тъй като неговият атомен радиус е по-голям.

оценки

|1| МИСЛЕР, Г. L.; ФИШЪР, П. J.; ТАР, Д. А. Неорганична химия. 5-то изд. Сао Пауло: Pearson Education do Brasil, 2014 г.

От Стефано Араухо Новаис
Учител по химия