Kalkogeenit: mitä ne ovat, mitä ne ovat, ominaisuudet

Sinä kalkogeenit ovat kemiallisia alkuaineita, jotka kuuluvat ryhmään 16 Jaksollinen järjestelmä. Ne tunnistetaan, koska niillä on vain kuusi elektronia valenssikuoressa ja niillä on silmiinpistävä piirre ei-metallisen luonteen väheneminen ryhmän atomiluvun kasvaessa.

Lue myös: Oktetti teoria - teoria elektronien lukumäärästä jalokaasun valenssikuoressa

Kalkogeenin yhteenveto

• Kalkogeenit ovat alkuaineita, jotka kuuluvat jaksollisen järjestelmän ryhmään 16.
• Ne ovat alkuaineita happi (O), rikki (S), seleeni (Se), telluuri (Te) ja polonium (Po).
• Ei-metallinen luonne kuuluu ryhmään, ja polonium on metallina pidetty alkuaine.
• Happi on kemiallisesti erottuvin alkuaine niistä, joilla on stabiileja isotooppeja, ja S, Se ja Te ovat kemiallisesti lähimmät.
• Poloniumilla ei ole stabiileja isotooppeja, ja sen käsittely on vaikeaa.
• Livermorium löydettiin äskettäin, eikä sen ominaisuuksista ole vieläkään vankkaa tietoa.
• Kalkogeeneissä on kuusi valenssielektronia.
• Niitä ei pidä sekoittaa halogeeneihin, jotka kuuluvat jaksollisen järjestelmän ryhmään 17.

Mitä ovat kalkogeenit?

kalkogeeni on a termi, jota käytetään kuvaamaan kemiallisia alkuaineita jaksollisen järjestelmän ryhmästä 16. Sen nimi tulee kreikasta ja voidaan kääntää "malmin entiseksi". Kalkogeenit toi ensimmäisen kerran vuonna 1930 saksalaisen tiedemiehen Wilhelm Blitzin työryhmä Hannoverin yliopiston epäorgaanisen kemian instituutista. Saksa.

Mitä ovat kalkogeenit?

• Happi (O), atominumero 8.
• rikki (S), atominumero 16.
• Seleeni (Se), atominumero 34.
• Telluuri (Te), atominumero 52.
• Polonium (Po), atominumero 84.
• Livermorium (Lv), atominumero 116.

Rikkinäyte.

Kalkogeenien ominaisuudet

Kalkogeeniryhmän pääominaisuus on ei-metallisen luonteen putoaminen ryhmän varrella. Tämä on perusteltua alkuaineiden isotooppien johtavuusominaisuuksilla. Happi esiintyy luonnossa kahden luonnossa esiintyvän isotoopin kautta: O₂ ja₃, molemmat kaasut huoneenlämmössä.

Rikillä on useita isotooppeja, jotka kaikki katsotaan eristeiksi. Se: n ja Te: n vakaat isotoopit ovat puolijohteita, kun taas poloniumin tiedetään olevan metallijohdin. Po on muuten alkuaine, jonka kemiaa tunnetaan vähemmän, koska sen stabiileja isotooppeja ei tunneta ja johtuu siitä, että se ²¹⁰Po, yleisin isotooppi, on vaikea käsitellä.

Seleeninäyte.

Happi erottuu ryhmästä, suurelta osin sen erittäin korkean arvon vuoksi elektronegatiivisuus (noin 3,5), mikä korreloi sen korkeimman kanssa ionisaatioenergiaa on pieni atomisäde. Itse asiassa, muut kalkogeenit (rikki, seleeni ja telluuri) ovat samankaltaisempia toistensa kanssa kuin hapen.

Tämä ero voidaan selittää esimerkiksi geokemian alalla. On alkuaineita, joita kutsutaan kalkofiileiksi, joilla on vähemmän affiniteettia happeen ja jotka lopulta sitoutuvat S: iin, Seleen ja Te: hen. Litofiilit yleensä metallit emäksinen, maa-alkalimetallit se on piitä - päätyvät mieluummin sitoutumaan hapen kanssa.

Livermorium on synteettinen ja vasta löydetty alkuaine, sisältyi jaksolliseen järjestelmään vain vuonna 2012. Sen isotoopeilla on lyhyt puoliintumisaika, joten niiden ominaisuusarvoja ei vielä tiedetä.

Kalkogeenien ominaisuudet

Seuraavassa taulukossa on ryhmän 16| elementtien ominaisuudet1|.

Kalkogeenien ominaisuudet
Kemiallinen alkuaine	Ionisaatioenergia (kJ.mol^-1)	Elektroninen affiniteetti (kJ.mol^-1)	Sulamispiste (°C)	Kiehumispiste (°C)	elektronegatiivisuus
O	1314	141	-218,8	-183,0	3,610
s	1000	200	112,8	444,7	2,589
jos	941	195	217	685	2,424
Sinä	869	190	452	990	2,158
Pöly	812	180	250	962	2,19

Se on huomattu hapen arvot ovat melko kaukana muista kalkogeeneista, joka selittää heidän eronsa muuhun ryhmään nähden.

Joidenkin kalkogeenien, erityisesti S: n, Se: n ja Te: n, mielenkiintoinen ominaisuus on se, että ne voi tehdä homoatomisia ketjuja tai renkaita, sekä molekyyli- että ionimuodossa.

Telluurinäyte.

Kalkogeenien sähköinen jakelu

Kaikilla kalkogeeneillä on kuusi elektroneja klo valenssikuori.

• ₈O: [Hän] 2s² 2p⁴
• ₁₆S: [Ne] 3s² 3p⁴
• ₃₄Jos: [Ilma] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
• ₅₂Sinä: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴
• ₈₄Pöly: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁴
• ₁₁₆Lv: [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁴

Kalkogeenien käyttö

Happea käytetään ympäristöissä ja tilanteissa, joissa ilma on harvinainen.

• Happi: käytetään ensisijaisesti polttoainetta (kuten oksiasetyleeni tai liekit vety), sen lisäksi, että sitä käytetään hengityksen tukena tietyissä ympäristöissä ja valmistuksessa teräs.
• Rikki: on läsnä yhdessä tärkeimmistä kemiallisista aineista maapallo, kumpi on rikkihappo. Kansakunnan rikkihapon tuotantoa käytetään jopa talouskasvun indikaattorina. Rikkiä käytetään edelleen valmistuksessa lannoitteet perustuu fosfaattiin ja muihin maatalouden suojaajiin, ja sitä käytetään jalostuksessa Maaöljy.
• Seleeni: amorfisella seleenillä on kyky muuntaa valoa sähköä, joten tätä elementtiä käytetään valokennoissa, kopiokoneissa ja röntgenilmaisimissa. Sitä käytetään myös lasin valmistuksessa estämään epäpuhtauksien aiheuttamaa vihreää väriä rauta läsnä piidioksidin tyypissä lime sooda. Sen läsnäolo lasipaneeleissa vähentää myös auringon lämmön siirtymistä.
• Telluuri: Lähes puolet tuotetusta telluurista käytetään huonolaatuisten terästen lisäaineena. hiili, jotta voidaan taata suurempi mekaaninen kestävyys. Muut sovellukset sisältävät teknologisia sovelluksia, kuten katalyyttejä ja solukennoja, koska telluuri on puolijohde.
• Polonium: erottuu myrkyllisyydestään, koska se on yksi myrkyllisimmistä tunnetuista alkuaineista. Se on kuitenkin a radioaktiivinen elementti, jonka vaikeasti syntetisoitavilla isotoopeilla on vain vähän sovelluksia käytännön alalla, koska ne rajoittuvat kemian laboratorioihin.
• Livermorium: äskettäin löydetty synteettinen alkuaine, ei vieläkään tunneta käytännön sovelluksia.

Katso myös: Mitä rikkihappoa käytetään teollisuudessa?

Kalkogeenit vs halogeenit

Sinä halogeenit eroavat kalkogeeneista tietyissä kohdissa. Ensinnäkin Halogeenit ovat kemiallisia alkuaineita, jotka kuuluvat jaksollisen järjestelmän ryhmään 17., ryhmä, jonka atomi aloittaa fluori (F).

Heillä on seitsemän elektronia valenssikuoressa, sen lisäksi, että se on elektronegatiivisempi ja sillä on suurempi elektronien affiniteetti verrattuna saman ajanjakson kalkogeeneihin.

Toinen ero, joka voidaan mainita, on se, että kaikki halogeenit ovat ei-metallit, ja siksi sen alkuaineilla on vähemmän metallista luonnetta verrattuna saman ajanjakson kalkogeeneihin.

Ratkaistiin harjoituksia kalkogeeneillä

Kysymys 1

Ryhmän 16 alkuaineita kutsutaan kalkogeeneiksi. Kuinka monta elektronia sillä on oltava valenssikuoressa, jotta kemiallista alkuainetta voidaan pitää kalkogeeninä?

A) 2

B) 4

C) 6

D) 7

E) 8

Resoluutio:

Vaihtoehto C

Kaikkien kalkogeenien valenssikuoressa on kuusi elektronia, kuten voidaan nähdä esimerkiksi arvioitaessa hapen elektronista jakautumista (1s² 2s² 2p⁴) ja rikki (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴).

kysymys 2

Kalkogeeneistä, vastaus:

i. Polonium on metallisin kalkogeeni.

II. Hapen elektronegatiivisuus on alhaisin kalkogeenien joukossa.

III. Niiden valenssikuoressa on kuusi elektronia.

IV. Telluurilla on pienempi elektronegatiivisuus kuin rikillä.

Lausumat pitävät paikkansa

A) I, II ja IV.

B) I, III ja IV.

C) I ja III.

D) II, III ja IV.

E) II ja III.

Resoluutio:

Vaihtoehto B

i. Polonium on metallisin kalkogeeni. (TOTTA)

Polonium on jopa metallielementti.

II. Hapen elektronegatiivisuus on alhaisin kalkogeenien joukossa. (Väärä)

Hapen elektronegatiivisuus on korkein kalkogeenien joukossa ja toiseksi korkein koko jaksollisessa taulukossa.

III. Niiden valenssikuoressa on kuusi elektronia. (TOTTA)

Kalkogeenille on ominaista kuusi valenssielektronia.

IV. Telluurilla on pienempi elektronegatiivisuus kuin rikillä. (TOTTA)

Telluurilla on pienempi elektronegatiivisuus kuin rikillä, koska sen atomisäde on suurempi.

Arvosanat

|1| MIESSLER, G. L.; FISHER, P. J.; TARR, D. A. Epäorgaaninen kemia. 5. painos São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2014.

Kirjailija: Stefano Araujo Novais
Kemian opettaja