Chalcogener: hvad de er, hvad de er, egenskaber

Du kalkogener er de kemiske grundstoffer, der tilhører gruppe 16 af Periodiske system. De er identificeret, fordi de kun har seks elektroner i valensskallen og har som et slående træk faldet i den ikke-metalliske karakter med stigningen i atomnummeret i gruppen.

Læs også: Oktetteori - teorien om antallet af elektroner i valensskallen af ​​en ædelgas

Chalcogen Resumé

• Chalcogener er grundstoffer, der tilhører gruppe 16 i det periodiske system.
• De er grundstofferne oxygen (O), svovl (S), selen (Se), tellur (Te) og polonium (Po).
• Den ikke-metalliske karakter falder langs gruppen, hvor polonium er et grundstof, der anses for metallisk.
• Ilt er det mest kemisk adskilte element af dem med stabile isotoper, hvor S, Se og Te er kemisk tættest på.
• Polonium har ingen stabile isotoper, og dets håndtering er vanskelig.
• Livermorium blev for nylig opdaget, og der er stadig ingen robust information om dets egenskaber.
• Chalcogener har seks valenselektroner.
• De må ikke forveksles med halogenerne, som er grundstoffer, der tilhører gruppe 17 i det periodiske system.

Hvad er kalkogener?

kalkogen er en udtryk, der bruges til at betegne kemiske elementer fra gruppe 16 i det periodiske system. Dens navn kommer fra græsk og kan oversættes til "tidligere af malm". Chalcogenerne blev bragt for første gang i år 1930 af den tyske videnskabsmand Wilhelm Blitz's arbejdsgruppe fra Institut for Uorganisk Kemi ved Universitetet i Hannover, Tyskland.

Hvad er kalkogener?

• Ilt (O), atomnummer 8.
• Svovl (S), atomnummer 16.
• Selen (Se), atomnummer 34.
• Tellur (Te), atomnummer 52.
• Polonium (Po), atomnummer 84.
• Livermorium (Lv), atomnummer 116.

Svovlprøve.

Karakteristika for chalcogener

Det vigtigste kendetegn ved kalkogengruppen er fald af ikke-metallisk karakter langs gruppen. Dette er begrundet i den ledende karakteristik af grundstoffernes isotoper. Ilt forekommer naturligt gennem to naturligt forekommende isotoper: O₂ og₃begge gasser ved stuetemperatur.

Svovl har flere isotoper, som alle betragtes som isolatorer. De stabile isotoper af Se og Te er halvledere, mens polonium er kendt for at være en metallisk leder. Po er i øvrigt det grundstof, hvis kemi er mindre kendt, da dets stabile isotoper ikke kendes og på grund af det faktum, at det ²¹⁰Po, den mest almindelige isotop, er svær at manipulere.

Selen prøve.

Oxygen skiller sig ud i gruppen, hovedsagelig på grund af dets meget høje niveau elektronegativitet (omkring 3,5), hvilket korrelerer med dets høje ioniseringsenergi Er lille atomradius. Faktisk, de andre kalkogener (svovl, selen og tellur) minder mere om hinanden end ilt.

Denne forskel kan for eksempel forklares inden for geokemi. Der er grundstoffer kaldet kalkofile, som har mindre affinitet med oxygen og ender med at binde sig til S, Se og Te. Litofiler generelt metaller alkalisk, jordalkalimetaller det er silicium — ende med at foretrække at binde sig til ilt.

Livermorium er et syntetisk og nyopdaget grundstof, kun inkluderet i det periodiske system i 2012. Dens isotoper har en kort halveringstid, og derfor er deres ejendomsværdier stadig ukendte.

Egenskaber af kalkogener

Følgende tabel viser egenskaber for elementerne i gruppe 16|1|.

Egenskaber af kalkogener
Kemisk grundstof	Ioniseringsenergi (kJ.mol^-1)	Elektronisk affinitet (kJ.mol^-1)	Smeltepunkt (°C)	Kogepunkt (°C)	elektronegativitet
O	1314	141	-218,8	-183,0	3,610
s	1000	200	112,8	444,7	2,589
hvis	941	195	217	685	2,424
Du	869	190	452	990	2,158
Støv	812	180	250	962	2,19

Det bemærkes det værdierne for ilt er ret fjernt fra de andre kalkogener, der forklarer deres forskel i forhold til resten af ​​gruppen.

En interessant egenskab ved nogle chalcogener, mere specifikt S, Se og Te, er det faktum, at de kan lave homoatomiske kæder eller ringe, både i molekylær og ionisk form.

Tellur prøve.

Elektronisk distribution af kalkogener

Alle chalcogener har seks elektroner på valensskal.

• ₈O: [Han] 2s² 2 p⁴
• ₁₆S: [Nej] 3s² 3 s⁴
• ₃₄Hvis: [Luft] 3d¹⁰ 4s² 4 p⁴
• ₅₂Du: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5 s⁴
• ₈₄Støv: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁴
• ₁₁₆Lv: [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7 p⁴

Anvendelse af kalkogener

Ilt bruges til miljøer og situationer, hvor luften forsvinder.

• Ilt: bruges primært som brændstof (som for oxyacetylen eller flammer fra brint), udover at blive brugt som støtte til vejrtrækning i specifikke miljøer og i produktion af stål.
• Svovl: er til stede i et af de vigtigste kemiske stoffer i Jorden, som er svovlsyre. En nations niveauer af svovlsyreproduktion bruges endda som en indikator for økonomisk vækst. Svovl bruges stadig til fremstilling af gødning baseret på fosfat og andre landbrugsforsvarere, foruden at blive brugt til raffinering Petroleum.
• Selen: amorft selen har evnen til at omdanne lys til elektricitet, så dette element bruges i fotoelektriske celler, fotokopimaskiner og røntgendetektorer. Det bruges også til fremstilling af glas, for at modvirke den grønne farve forårsaget af urenheder af jern til stede i typen af ​​silica lime sodavand. Dens tilstedeværelse i glaspaneler mindsker også transmissionen af ​​solvarme.
• Tellur: næsten halvdelen af ​​det producerede tellur bruges som tilsætningsstof til lavkvalitetsstål. kulstof, for at garantere større mekanisk modstand. Andre anvendelser involverer teknologiske anvendelser såsom katalysatorer og celleceller, da tellur er en halvleder.
• Polonium: skiller sig ud for sin toksicitet, da det er et af de mest giftige grundstoffer, man kender. Det er dog en radioaktivt grundstof, hvis isotoper, som er vanskelige at syntetisere, har få anvendelser på det praktiske område, idet de er begrænset til kemilaboratorier.
• Livermorium: nyopdaget syntetisk element, har stadig ingen kendte praktiske anvendelser.

Se også: Hvad er anvendelsen af ​​svovlsyre i industrien?

Chalcogener vs Halogener

Du halogener adskiller sig fra chalcogener på nogle specifikke punkter. I første omgang, Halogener er kemiske grundstoffer, der tilhører gruppe 17 i det periodiske system., en gruppe initieret af atomet af fluor (F).

De har syv elektroner i valensskallen, ud over at være mere elektronegativ og have større elektronaffinitet sammenlignet med kalkogener fra samme periode.

En anden forskel, der kan nævnes, er det faktum, at alle halogener er ikke-metaller, og derfor har dets elementer mindre metallisk karakter sammenlignet med kalkogenerne fra samme periode.

Løste øvelser om kalkogener

Spørgsmål 1

Gruppe 16 elementer er kendt som chalcogener. For at et kemisk grundstof kan betragtes som et kalkogen, hvor mange elektroner skal det have i valensskallen?

A) 2

B) 4

C) 6

D) 7

E) 8

Løsning:

Alternativ C

Alle chalcogener har seks elektroner i valensskallen, som det f.eks. kan ses ved evaluering af den elektroniske fordeling af ilt (1s.² 2s² 2 p⁴) og svovl (1s² 2s² 2 p⁶ 3s² 3 s⁴).

spørgsmål 2

Om kalkogener, svar:

jeg. Polonium er det mest metalliske kalkogen.

II. Ilt har den laveste elektronegativitet blandt kalkogenerne.

III. De har seks elektroner i deres valensskal.

IV. Tellur har lavere elektronegativitet end svovl.

Udsagnene er korrekte

A) I, II og IV.

B) I, III og IV.

C) I og III.

D) II, III og IV.

E) II og III.

Løsning:

Alternativ B

jeg. Polonium er det mest metalliske kalkogen. (RIGTIGT)

Polonium er endda et metallisk grundstof.

II. Ilt har den laveste elektronegativitet blandt kalkogenerne. (Falsk)

Ilt har den højeste elektronegativitet blandt kalkogenerne og den næsthøjeste i hele det periodiske system.

III. De har seks elektroner i deres valensskal. (RIGTIGT)

Chalcogener er karakteriseret ved at have seks valenselektroner.

IV. Tellur har lavere elektronegativitet end svovl. (RIGTIGT)

Tellur har lavere elektronegativitet end svovl, fordi dets atomare radius er større.

Karakterer

|1| MIESSLER, G. L.; FISHER, P. J.; TARR, D. EN. Uorganisk kemi. 5. udg. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2014.

Af Stefano Araujo Novais
Kemi lærer