Calcogeni: cosa sono, cosa sono, proprietà

Voi calcogeni sono gli elementi chimici appartenenti al gruppo 16 di Tavola periodica. Sono identificati perché hanno solo sei elettroni nel guscio di valenza e hanno come caratteristica sorprendente la diminuzione del carattere non metallico con l'aumento del numero atomico nel gruppo.

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Sommario del calcogeno

• I calcogeni sono elementi appartenenti al gruppo 16 della tavola periodica.
• Sono gli elementi ossigeno (O), zolfo (S), selenio (Se), tellurio (Te) e polonio (Po).
• Il carattere non metallico cade lungo il gruppo, con il polonio che è un elemento considerato metallico.
• L'ossigeno è l'elemento chimicamente più distinto di quelli con isotopi stabili, con S, Se e Te chimicamente più vicini.
• Il polonio non ha isotopi stabili e la sua manipolazione è difficile.
• Il Livermorium è stato scoperto di recente e non ci sono ancora informazioni affidabili sulle sue proprietà.
• I calcogeni hanno sei elettroni di valenza.
• Non vanno confusi con gli alogeni, che sono elementi appartenenti al gruppo 17 della tavola periodica.

Cosa sono i calcogeni?

il calcogeno è A termine usato per designare il elementi chimici dal gruppo 16 della tavola periodica. Il suo nome deriva dal greco e può essere tradotto come "formatore di minerale". I calcogeni furono portati per la prima volta nell'anno 1930, dal gruppo di lavoro dello scienziato tedesco Wilhelm Blitz, dell'Istituto di Chimica Inorganica dell'Università di Hannover, Germania.

Cosa sono i calcogeni?

• Ossigeno (O), numero atomico 8.
• Zolfo (S), numero atomico 16.
• Selenio (Se), numero atomico 34.
• Tellurio (Te), numero atomico 52.
• Polonio (Po), numero atomico 84.
• Livermorium (Lv), numero atomico 116.

Campione di zolfo.

Caratteristiche dei calcogeni

La caratteristica principale del gruppo calcogeno è la caduta di carattere non metallico lungo il gruppo. Ciò è giustificato dalla caratteristica conduttiva degli isotopi degli elementi. L'ossigeno si presenta naturalmente attraverso due isotopi presenti in natura: O₂ e il₃, entrambi i gas a temperatura ambiente.

Lo zolfo ha diversi isotopi, tutti considerati isolanti. Gli isotopi stabili di Se e Te sono semiconduttori, mentre il polonio è noto per essere un conduttore metallico. Po è, tra l'altro, l'elemento la cui chimica è meno conosciuta, poiché non si conoscono i suoi isotopi stabili e per il fatto che ²¹⁰Po, l'isotopo più comune, è difficile da manipolare.

Campione di selenio.

L'ossigeno si distingue nel gruppo, in gran parte a causa del suo livello molto alto elettronegatività (circa 3,5), che è correlato al suo massimo energia ionizzata è piccolo raggio atomico. Infatti, gli altri calcogeni (zolfo, selenio e tellurio) sono più simili tra loro che all'ossigeno.

Questa differenza può essere spiegata, ad esempio, nel campo della Geochimica. Ci sono elementi chiamati calcofili, che hanno meno affinità con l'ossigeno e finiscono per legarsi con S, Se e Te. Litofili, in generale metalli alcalino, metalli alcalino terrosi È silicio - finiscono per preferire il legame con l'ossigeno.

Il Livermorium è un elemento sintetico e di recente scoperta, inclusa nella tavola periodica solo nel 2012. I suoi isotopi hanno una breve emivita e quindi i loro valori di proprietà sono ancora sconosciuti.

Proprietà dei calcogeni

La tabella seguente riporta le proprietà degli elementi del gruppo 16|1|.

Proprietà dei calcogeni
Elemento chimico	Energia di ionizzazione (kJ.mol^-1)	Affinità elettronica (kJ.mol^-1)	Punto di fusione (°C)	Punto di ebollizione (°C)	elettronegatività
O	1314	141	-218,8	-183,0	3,610
S	1000	200	112,8	444,7	2,589
Se	941	195	217	685	2,424
Voi	869	190	452	990	2,158
Polvere	812	180	250	962	2,19

Si nota che i valori per l'ossigeno sono abbastanza distanti dagli altri calcogeni, spiegando la loro differenza rispetto al resto del gruppo.

Una proprietà interessante di alcuni calcogeni, in particolare S, Se e Te, è il fatto che essi può creare catene o anelli omoatomici, sia in forma molecolare che ionica.

Campione di tellurio.

Distribuzione elettronica di calcogeni

Tutti i calcogeni ne hanno sei elettroni A guscio di valenza.

• ₈O: [Lui] 2s² 2p⁴
• ₁₆S: [Ne] 3s² 3p⁴
• ₃₄Se: [Aria] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
• ₅₂Voi: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 17:00⁴
• ₈₄Polvere: [Xe] 4f¹⁴ 5 D¹⁰ 6s² 18:00⁴
• ₁₁₆Liv: [Rm] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁴

Applicazione di calcogeni

L'ossigeno viene utilizzato per ambienti e situazioni in cui l'aria è rarefatta.

• Ossigeno: è usato principalmente come carburante (come per ossiacetilenico o fiamme da idrogeno), oltre ad essere utilizzato come supporto per la respirazione in ambienti specifici e nella produzione di acciaio.
• Zolfo: è presente in una delle sostanze chimiche più importanti nel pianeta Terra, qual è acido solforico. I livelli di produzione di acido solforico di una nazione sono persino usati come indicatore della crescita economica. Lo zolfo è ancora utilizzato nella produzione di fertilizzanti a base di fosfato e altri difensori agricoli, oltre ad essere utilizzato nella raffinazione Petrolio.
• Selenio: il selenio amorfo ha la capacità di convertire la luce in elettricità, quindi questo elemento viene utilizzato nelle cellule fotoelettriche, nelle fotocopiatrici e nei rilevatori di raggi X. Viene utilizzato anche nella lavorazione del vetro, per contrastare il colore verde causato dalle impurità del vetro ferro presente nel tipo di silice soda al lime. La sua presenza nei pannelli di vetro diminuisce anche la trasmissione del calore solare.
• Tellurio: quasi la metà del tellurio prodotto viene utilizzato come additivo per acciai di bassa qualità. carbonio, al fine di garantire una maggiore resistenza meccanica. Altre applicazioni riguardano applicazioni tecnologiche come catalizzatori e celle cellulari, poiché il tellurio è un semiconduttore.
• Polonio: si distingue per la sua tossicità, in quanto è uno degli elementi più tossici conosciuti. Tuttavia, è un elemento radioattivo, i cui isotopi, difficili da sintetizzare, hanno scarse applicazioni in campo pratico, essendo ristretti ai laboratori di chimica.
• Livermorio: elemento sintetico appena scoperto, non ha ancora applicazioni pratiche note.

Vedi anche: Quali sono gli usi dell'acido solforico da parte dell'industria?

Calcogeni contro alogeni

Voi alogeni differiscono dai calcogeni in alcuni punti specifici. Innanzitutto, Gli alogeni sono elementi chimici appartenenti al gruppo 17 della tavola periodica., un gruppo iniziato dall'atomo di fluoro (F).

Hanno sette elettroni nel guscio di valenza, oltre ad essere più elettronegativo e avere maggiore affinità elettronica rispetto ai calcogeni dello stesso periodo.

Un'altra differenza che può essere menzionata è il fatto che tutti gli alogeni lo sono non metalli, e, quindi, i suoi elementi hanno un carattere meno metallico rispetto ai calcogeni dello stesso periodo.

Esercizi risolti sui calcogeni

domanda 1

Gli elementi del gruppo 16 sono noti come calcogeni. Perché un elemento chimico sia considerato un calcogeno, quanti elettroni deve avere nel guscio di valenza?

A) 2

B) 4

c) 6

D) 7

E) 8

Risoluzione:

Alternativa C

Tutti i calcogeni hanno sei elettroni nel guscio di valenza, come si può vedere, ad esempio, valutando la distribuzione elettronica dell'ossigeno (1s² 2s² 2p⁴) e zolfo (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴).

Domanda 2

Riguardo ai calcogeni, rispondi:

io. Il polonio è il calcogeno più metallico.

II. L'ossigeno ha l'elettronegatività più bassa tra i calcogeni.

III. Hanno sei elettroni nel loro guscio di valenza.

IV. Il tellurio ha un'elettronegatività inferiore rispetto allo zolfo.

Le affermazioni sono corrette

A) I, II e IV.

B) I, III e IV.

C) I e III.

D) II, III e IV.

E) II e III.

Risoluzione:

Alternativa B

io. Il polonio è il calcogeno più metallico. (VERO)

Il polonio è persino un elemento metallico.

II. L'ossigeno ha l'elettronegatività più bassa tra i calcogeni. (falso)

L'ossigeno ha la più alta elettronegatività tra i calcogeni e la seconda più alta nell'intera tavola periodica.

III. Hanno sei elettroni nel loro guscio di valenza. (VERO)

I calcogeni sono caratterizzati dall'avere sei elettroni di valenza.

IV. Il tellurio ha un'elettronegatività inferiore rispetto allo zolfo. (VERO)

Il tellurio ha un'elettronegatività inferiore rispetto allo zolfo perché il suo raggio atomico è maggiore.

gradi

|1| MIESSLER, G. L.; PESCATORE, P. J.; TARR, D. UN. Chimica inorganica. 5a ed. San Paolo: Pearson Education do Brasil, 2014.

Di Stefano Araujo Novais
Insegnante di chimica