Chalcogènes: ce qu'ils sont, ce qu'ils sont, propriétés

Toi chalcogènes sont les éléments chimiques appartenant au groupe 16 de Tableau périodique. Ils sont identifiés parce qu'ils n'ont que six électrons dans la couche de valence et ont comme caractéristique frappante la diminution du caractère non métallique avec l'augmentation du numéro atomique dans le groupe.

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Thèmes de cet article

• 1 - Résumé sur les chalcogènes
• 2 - Que sont les chalcogènes ?
• 3 - Que sont les chalcogènes ?
• 4 - Caractéristiques des chalcogènes
• 5 - Propriétés des chalcogènes
• 6 - Distribution électronique des chalcogènes
• 7 - Application de chalcogènes
• 8 - Chalcogènes x halogènes
• 9 - Exercices résolus sur les chalcogènes

Résumé du chalcogène

• Les chalcogènes sont des éléments appartenant au groupe 16 du tableau périodique.
• Ce sont les éléments oxygène (O), soufre (S), sélénium (Se), tellure (Te) et polonium (Po).
• Le caractère non métallique tombe le long du groupe, le polonium étant un élément considéré comme métallique.
• L'oxygène est l'élément chimiquement le plus distinct de ceux qui ont des isotopes stables, S, Se et Te étant chimiquement les plus proches.
• Le polonium n'a pas d'isotopes stables et sa manipulation est difficile.
• Livermorium a été récemment découvert et il n'y a toujours pas d'informations solides sur ses propriétés.
• Les chalcogènes ont six électrons de valence.
• Ils ne doivent pas être confondus avec les halogènes, qui sont des éléments appartenant au groupe 17 du tableau périodique.

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Que sont les chalcogènes ?

le chalcogène est un terme utilisé pour désigner le éléments chimiques du groupe 16 du tableau périodique. Son nom vient du grec et peut se traduire par « ancien de minerai ». Les chalcogènes ont été apportés pour la première fois en 1930, par le groupe de travail du scientifique allemand Wilhelm Blitz, de l'Institut de chimie inorganique de l'Université de Hanovre, Allemagne.

Que sont les chalcogènes ?

• Oxygène (O), numéro atomique 8.
• Soufre (S), numéro atomique 16.
• Sélénium (Se), numéro atomique 34.
• Tellure (Te), numéro atomique 52.
• Polonium (Po), numéro atomique 84.
• Livermorium (Lv), numéro atomique 116.

Échantillon de soufre.

Caractéristiques des chalcogènes

La principale caractéristique du groupe chalcogène est la chute de caractère non métallique le long du groupe. Ceci est justifié par la caractéristique conductrice des isotopes des éléments. L'oxygène se produit naturellement à travers deux isotopes naturels: O₂ et le₃, les deux gaz à température ambiante.

Le soufre a plusieurs isotopes, qui sont tous considérés comme des isolants. Les isotopes stables de Se et Te sont des semi-conducteurs, tandis que le polonium est connu pour être un conducteur métallique. Po est d'ailleurs l'élément dont la chimie est la moins connue, puisque ses isotopes stables ne sont pas connus et du fait qu'il ²¹⁰Po, l'isotope le plus courant, est difficile à manipuler.

Échantillon de sélénium.

L'oxygène se distingue dans le groupe, en grande partie par sa très haute électronégativité (autour de 3,5), ce qui est corrélé à sa forte énergie d'ionisation est petite rayon atomique. En fait, les autres chalcogènes (soufre, sélénium et tellure) sont plus similaires entre eux qu'à l'oxygène.

Cette différence peut s'expliquer, par exemple, dans le domaine de la géochimie. Il existe des éléments appelés chalcophiles, qui ont moins d'affinité avec l'oxygène et finissent par se lier avec S, Se et Te. Lithophiles, en général les métaux alcalin, métaux alcalino-terreux C'est silicium - finissent par préférer se lier à l'oxygène.

Livermorium est un élément synthétique et nouvellement découvert, inclus dans le tableau périodique seulement en 2012. Ses isotopes ont une demi-vie courte et leurs valeurs de propriété sont donc encore inconnues.

Propriétés des chalcogènes

Le tableau suivant apporte les propriétés des éléments du groupe 16|1|.

Propriétés des chalcogènes
Élément chimique	Énergie d'ionisation (kJ.mol^-1)	Affinité électronique (kJ.mol^-1)	Point de fusion (°C)	Point d'ébullition (°C)	électronégativité
O	1314	141	-218,8	-183,0	3,610
s	1000	200	112,8	444,7	2,589
si	941	195	217	685	2,424
Toi	869	190	452	990	2,158
Poussière	812	180	250	962	2,19

On remarque que les valeurs pour l'oxygène sont assez éloignées des autres chalcogènes, expliquant leur différence par rapport au reste du groupe.

Une propriété intéressante de certains chalcogènes, plus spécifiquement S, Se et Te, est le fait qu'ils peut former des chaînes ou des anneaux homoatomiques, à la fois sous forme moléculaire et ionique.

Échantillon de tellure.

Distribution électronique de chalcogènes

Tous les chalcogènes ont six électrons à coquille de valence.

• ₈O : [Il] 2s² 2p⁴
• ₁₆S : [Ne] 3s² 3p⁴
• ₃₄Si: [Air] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
• ₅₂Toi: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴
• ₈₄Poussière: [Xe] 4f¹⁴ 5j¹⁰ 6s² 6p⁴
• ₁₁₆Niv : [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁴

Application de chalcogènes

L'oxygène est utilisé pour les environnements et les situations où l'air est raréfié.

• Oxygène: est principalement utilisé comme carburant (comme pour l'oxyacétylène ou les flammes de hydrogène), en plus d'être utilisé comme support pour la respiration dans des environnements spécifiques et dans la production de acier.
• Soufre: est présent dans l'une des substances chimiques les plus importantes du planète Terre, qui est le acide sulfurique. Les niveaux de production d'acide sulfurique d'un pays sont même utilisés comme indicateur de croissance économique. Le soufre est encore utilisé dans la fabrication de les engrais à base de phosphate et d'autres défenseurs agricoles, en plus d'être utilisé dans le raffinage Pétrole.
• Sélénium: le sélénium amorphe a la capacité de convertir la lumière en électricité, cet élément est donc utilisé dans les cellules photoélectriques, les photocopieurs et les détecteurs de rayons X. Il est également utilisé dans la fabrication du verre, afin de contrecarrer la couleur verte causée par les impuretés de fer présent dans le type de silice soda au citron vert. Sa présence dans les panneaux de verre diminue également la transmission de la chaleur solaire.
• Tellure: près de la moitié du tellure produit est utilisé comme additif pour les aciers de faible teneur. carbone, afin de garantir une plus grande résistance mécanique. D'autres applications impliquent des applications technologiques telles que les catalyseurs et les cellules cellulaires, puisque le tellure est un semi-conducteur.
• Polonium: se distingue par sa toxicité, car c'est l'un des éléments les plus toxiques connus. Cependant, c'est un élément radioactif, dont les isotopes, difficiles à synthétiser, ont peu d'applications dans le domaine pratique, étant réservées aux laboratoires de chimie.
• Livermorium: élément synthétique nouvellement découvert, n'a toujours pas d'applications pratiques connues.

Voir aussi: Quelles sont les utilisations de l'acide sulfurique par l'industrie ?

Chalcogènes vs halogènes

Toi halogènes diffèrent des chalcogènes sur certains points spécifiques. En premier lieu, Les halogènes sont des éléments chimiques appartenant au groupe 17 du tableau périodique., groupe initié par l'atome de fluor (F).

Ils ont sept électrons dans la couche de valence, en plus d'être plus électronégatif et d'avoir une plus grande affinité électronique par rapport aux chalcogènes de la même période.

Une autre différence qui peut être mentionnée est le fait que tous les halogènes sont non-métaux, et, par conséquent, ses éléments ont moins de caractère métallique par rapport aux chalcogènes de la même période.

Exercices résolus sur les chalcogènes

question 1

Les éléments du groupe 16 sont appelés chalcogènes. Pour qu'un élément chimique soit considéré comme un chalcogène, combien d'électrons doit-il avoir dans la couche de valence ?

A) 2

B) 4

C) 6

D) 7

E) 8

Résolution:

Variante C

Tous les chalcogènes ont six électrons de valence, comme on peut le voir, par exemple, lors de l'évaluation de la distribution électronique de l'oxygène (1s² 2s² 2p⁴) et soufre (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴).

question 2

À propos des chalcogènes, répondez :

je. Le polonium est le chalcogène le plus métallique.

II. L'oxygène a l'électronégativité la plus faible parmi les chalcogènes.

III. Ils ont six électrons dans leur couche de valence.

IV. Le tellure a une électronégativité inférieure à celle du soufre.

Les déclarations sont correctes

A) I, II et IV.

B) I, III et IV.

C) I et III.

D) II, III et IV.

E) II et III.

Résolution:

Variante B

je. Le polonium est le chalcogène le plus métallique. (VRAI)

Le polonium est même un élément métallique.

II. L'oxygène a l'électronégativité la plus faible parmi les chalcogènes. (FAUX)

L'oxygène a l'électronégativité la plus élevée parmi les chalcogènes et la deuxième plus élevée de tout le tableau périodique.

III. Ils ont six électrons dans leur couche de valence. (VRAI)

Les chalcogènes sont caractérisés par six électrons de valence.

IV. Le tellure a une électronégativité inférieure à celle du soufre. (VRAI)

Le tellure a une électronégativité inférieure à celle du soufre car son rayon atomique est plus grand.

Notes

|1| MIESSLER, G. L.; FISHER, P. J.; TARR, D. UN. Chimie inorganique. 5e éd. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2014.

Par Stefano Araujo Novais
Professeur de chimie

Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou universitaire? Regarder:

NOVAIS, Stefano Araujo. "Chalcogènes"; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calcogenios.htm. Consulté le 4 juillet 2023.

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