Chalkogeny: co jsou, co jsou, vlastnosti

Vy chalkogeny jsou chemické prvky patřící do skupiny 16 Periodická tabulka. Identifikují se proto, že mají pouze šest elektronů ve valenčním obalu a jejich nápadným rysem je pokles nekovového charakteru s nárůstem atomového čísla ve skupině.

Přečtěte si také: Oktetová teorie — teorie o počtu elektronů ve valenčním obalu vzácného plynu

Shrnutí chalkogenu

• Chalkogeny jsou prvky patřící do skupiny 16 periodické tabulky.
• Jsou to prvky kyslík (O), síra (S), selen (Se), telur (Te) a polonium (Po).
• Nekovový charakter spadá do skupiny, přičemž polonium je prvek považovaný za kovový.
• Kyslík je chemicky nejvýraznějším prvkem z těch se stabilními izotopy, přičemž S, Se a Te jsou chemicky nejblíže.
• Polonium nejsou stabilní izotopy a manipulace s ním je obtížná.
• Livermorium bylo nedávno objeveno a stále neexistují žádné spolehlivé informace o jeho vlastnostech.
• Chalkogeny mají šest valenčních elektronů.
• Neměly by být zaměňovány s halogeny, což jsou prvky patřící do skupiny 17 periodické tabulky.

Co jsou to chalkogeny?

chalkogen je a termín používaný k označení chemické prvky ze skupiny 16 periodické tabulky. Jeho název pochází z řečtiny a lze jej přeložit jako „bývalý z rudy“. Chalkogeny přivezla poprvé v roce 1930 pracovní skupina německého vědce Wilhelma Blitze z Ústavu anorganické chemie Univerzity v Hannoveru, Německo.

Co jsou to chalkogeny?

• kyslík (O), atomové číslo 8.
• síra (S), atomové číslo 16.
• selen (Se), atomové číslo 34.
• telur (Te), atomové číslo 52.
• Polonium (Po), atomové číslo 84.
• Livermorium (Lv), atomové číslo 116.

Vzorek síry.

Charakteristika chalkogenů

Hlavní charakteristikou chalkogenové skupiny je pád nekovového charakteru podél skupiny. To je odůvodněno vodivými vlastnostmi izotopů prvků. Kyslík se přirozeně vyskytuje prostřednictvím dvou přirozeně se vyskytujících izotopů: O₂ a₃, oba plyny při pokojové teplotě.

Síra má několik izotopů, z nichž všechny jsou považovány za izolanty. Stabilní izotopy Se a Te jsou polovodiče, zatímco polonium je známo, že je kovovým vodičem. Po je mimochodem prvek, jehož chemie je méně známá, protože jeho stabilní izotopy nejsou známy a vzhledem k tomu, že ²¹⁰Po, nejběžnější izotop, je obtížné manipulovat.

Vzorek selenu.

Kyslík vyniká ve skupině, a to především díky jeho velmi vysokému obsahu elektronegativita (kolem 3,5), což koreluje s jeho vysokým ionizační energie je malá atomový poloměr. Ve skutečnosti, ostatní chalkogeny (síra, selen a telur) jsou si více podobné než kyslíku.

Tento rozdíl lze vysvětlit například v oboru Geochemie. Existují prvky zvané chalkofily, které mají menší afinitu ke kyslíku a nakonec se vážou s S, Se a Te. Litofilové obecně kovy alkalický, kovy alkalických zemin to je křemík — nakonec preferují vazbu s kyslíkem.

Livermorium je syntetický a nově objevený prvek, zařazený do periodické tabulky až v roce 2012. Jeho izotopy mají krátký poločas rozpadu, a proto jsou jejich hodnoty vlastností stále neznámé.

Vlastnosti chalkogenů

Následující tabulka přináší vlastnosti prvků skupiny 16|1|.

Vlastnosti chalkogenů
Chemický prvek	Ionizační energie (kJ.mol^-1)	Elektronická afinita (kJ.mol^-1)	Bod tání (°C)	Bod varu (°C)	elektronegativita
Ó	1314	141	-218,8	-183,0	3,610
s	1000	200	112,8	444,7	2,589
-li	941	195	217	685	2,424
Vy	869	190	452	990	2,158
Prach	812	180	250	962	2,19

To je zaznamenáno hodnoty kyslíku jsou značně vzdálené od ostatních chalkogenů, vysvětlující jejich rozdíl ve vztahu ke zbytku skupiny.

Zajímavou vlastností některých chalkogenů, konkrétněji S, Se a Te, je fakt, že oni může vytvářet homoatomické řetězce nebo kruhyv molekulární i iontové formě.

Vzorek teluru.

Elektronická distribuce chalkogenů

Všechny chalkogeny mají šest elektrony na valenční skořápka.

• ₈Ó: [On] 2s² 2p⁴
• ₁₆S: [Ne] 3s² 3p⁴
• ₃₄Li: [Vzduch] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
• ₅₂Vy: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴
• ₈₄Prach: [Xe] 4f¹⁴ 5 d¹⁰ 6s² 6p⁴
• ₁₁₆Lv: [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁴

Aplikace chalkogenů

Kyslík se používá pro prostředí a situace, kde je vzduch vzácnější.

• Kyslík: se primárně používá jako palivo (jako pro oxyacetylen nebo plameny z vodík), kromě toho, že se používá jako podpora dýchání ve specifických prostředích a při výrobě ocel.
• Síra: je přítomen v jedné z nejdůležitějších chemických látek v planeta Země, který je kyselina sírová. Úroveň produkce kyseliny sírové v zemi se dokonce používá jako indikátor ekonomického růstu. Síra se stále používá při výrobě hnojiva na bázi fosfátů a dalších zemědělských obránců, navíc k použití při rafinaci ropa.
• Selen: amorfní selen má schopnost přeměňovat světlo na elektřina, proto se tento prvek používá ve fotoelektrických článcích, kopírkách a rentgenových detektorech. Používá se také při výrobě skla, aby působil proti zelené barvě způsobené nečistotami žehlička přítomný v typu oxidu křemičitého vápenná soda. Jeho přítomnost ve skleněných panelech také snižuje prostup slunečního tepla.
• telur: téměř polovina vyrobeného teluru se používá jako přísada do nízkojakostních ocelí. uhlík, aby byla zaručena větší mechanická odolnost. Jiné aplikace zahrnují technologické aplikace, jako jsou katalyzátory a buněčné články, protože telur je polovodič.
• Polonium: vyniká svou toxicitou, protože je to jeden z nejtoxičtějších známých prvků. Nicméně, to je a radioaktivní prvek, jehož izotopy, které je obtížné syntetizovat, mají v praktickém poli jen málo aplikací a jsou omezeny na chemické laboratoře.
• Livermorium: nově objevený syntetický prvek, dosud nemá žádné známé praktické aplikace.

Viz také: Jaké je použití kyseliny sírové v průmyslu?

Chalkogeny vs halogeny

Vy halogeny se liší od chalkogenů v některých specifických bodech. Na prvním místě, Halogeny jsou chemické prvky patřící do skupiny 17 periodické tabulky., skupina iniciovaná atomem fluor (F).

Ve valenčním obalu mají sedm elektronů, kromě toho, že je více elektronegativní a má větší elektronová afinita ve srovnání s chalkogeny ze stejného období.

Dalším rozdílem, který lze zmínit, je skutečnost, že všechny halogeny jsou nekovy, a proto jeho prvky mají méně kovový charakter ve srovnání s chalkogeny ze stejného období.

Řešené cvičení na chalkogeny

Otázka 1

Prvky skupiny 16 jsou známé jako chalkogeny. Aby byl chemický prvek považován za chalkogen, kolik elektronů musí mít ve valenčním obalu?

A) 2

B) 4

C) 6

D) 7

E) 8

Rozlišení:

Alternativa C

Všechny chalkogeny mají ve valenčním obalu šest elektronů, jak je vidět např. při hodnocení elektronové distribuce kyslíku (1s² 2s² 2p⁴) a síra (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴).

otázka 2

O chalkogenech, odpovězte:

i. Polonium je nejvíce kovový chalkogen.

II. Kyslík má mezi chalkogeny nejnižší elektronegativitu.

III. Ve valenčním obalu mají šest elektronů.

IV. Telur má nižší elektronegativitu než síra.

Výroky jsou správné

A) I, II a IV.

B) I, III a IV.

C) I a III.

D) II, III a IV.

E) II a III.

Rozlišení:

Alternativa B

i. Polonium je nejvíce kovový chalkogen. (SKUTEČNÝ)

Polonium je dokonce kovový prvek.

II. Kyslík má mezi chalkogeny nejnižší elektronegativitu. (Nepravdivé)

Kyslík má nejvyšší elektronegativitu mezi chalkogeny a druhou nejvyšší v celé periodické tabulce.

III. Ve valenčním obalu mají šest elektronů. (SKUTEČNÝ)

Chalkogeny se vyznačují šesti valenčními elektrony.

IV. Telur má nižší elektronegativitu než síra. (SKUTEČNÝ)

Telur má nižší elektronegativitu než síra, protože jeho atomový poloměr je větší.

Známky

|1| MIESSLER, G. L.; FISHER, P. J.; TARR, D. A. Anorganická chemie. 5. vyd. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2014.

Autor: Stefano Araujo Novais
Učitel chemie