Halkogēni: kas tie ir, kas tie ir, īpašības

Tu halkogēni ir ķīmiskie elementi, kas pieder 16. grupai Periodiskā tabula. Tos identificē ar to, ka valences apvalkā ir tikai seši elektroni, un to pārsteidzošā iezīme ir nemetāla rakstura samazināšanās, palielinoties atomu skaitam grupā.

Izlasi arī: Okteta teorija - teorija par elektronu skaitu cēlgāzes valences apvalkā

Halkogēna kopsavilkums

• Halkogēni ir elementi, kas pieder periodiskās tabulas 16. grupai.
• Tie ir elementi skābeklis (O), sērs (S), selēns (Se), telūrs (Te) un polonijs (Po).
• Nemetāliskais raksturs attiecas uz grupu, un polonijs ir elements, ko uzskata par metālisku.
• Skābeklis ir ķīmiski atšķirīgākais elements no tiem, kuriem ir stabili izotopi, un S, Se un Te ir ķīmiski vistuvāk.
• Polonijai nav stabilu izotopu, un ar to ir grūti manipulēt.
• Livermorium tika atklāts nesen, un joprojām nav pārliecinošas informācijas par tā īpašībām.
• Halkogēniem ir seši valences elektroni.
• Tos nedrīkst sajaukt ar halogēniem, kas ir elementi, kas pieder periodiskās tabulas 17. grupai.

Kas ir halkogēni?

halkogēns ir a

termins, ko izmanto, lai apzīmētu ķīmiskie elementi no periodiskās tabulas 16. grupas. Tās nosaukums cēlies no grieķu valodas, un to var tulkot kā "rūdas veidotājs". Pirmo reizi halkogēnus atveda 1930. gadā vācu zinātnieka Vilhelma Blica darba grupa no Hannoveres Universitātes Neorganiskās ķīmijas institūta. Vācija.

Kas ir halkogēni?

• Skābeklis (O), atomskaitlis 8.
• Sērs (S), atomskaitlis 16.
• Selēns (Se), atomskaitlis 34.
• Telūrs (Te), atomskaitlis 52.
• Polonijs (Po), atomskaitlis 84.
• Livermorijs (Lv), atomskaitlis 116.

Sēra paraugs.

Halkogēnu īpašības

Galvenā halkogēna grupas īpašība ir nemetāla rakstura kritums grupā. To pamato elementu izotopu vadošās īpašības. Skābeklis dabiski rodas caur diviem dabā sastopamiem izotopiem: O₂ un₃, abas gāzes istabas temperatūrā.

Sēram ir vairāki izotopi, no kuriem visi tiek uzskatīti par izolatoriem. Se un Te stabilie izotopi ir pusvadītāji, savukārt polonijs ir zināms kā metālisks vadītājs. Starp citu, Po ir elements, kura ķīmija ir mazāk zināma, jo tā stabilie izotopi nav zināmi un tāpēc, ka tas ²¹⁰Po, visizplatītākais izotops, ir grūti manipulēt.

Selēna paraugs.

Skābeklis grupā izceļas, galvenokārt tāpēc, ka tas ir ļoti augsts elektronegativitāte (apmēram 3,5), kas korelē ar tā augsto līmeni jonizācijas enerģija ir mazs atomu rādiuss. Patiesībā, pārējie halkogēni (sērs, selēns un telūrs) ir vairāk līdzīgi viens otram nekā skābeklim.

Šo atšķirību var izskaidrot, piemēram, ģeoķīmijas jomā. Ir elementi, ko sauc par halkofiliem, kuriem ir mazāka afinitāte ar skābekli un kuri galu galā saistās ar S, Se un Te. Litofili, vispār metāli sārmains, sārmzemju metāli Tas ir silīcijs — galu galā dod priekšroku saitei ar skābekli.

Livermorijs ir sintētisks un jaunatklāts elements, periodiskajā tabulā iekļauts tikai 2012. gadā. Tās izotopiem ir īss pussabrukšanas periods, un tāpēc to īpašības joprojām nav zināmas.

Halkogēnu īpašības

Nākamajā tabulā parādītas grupas 16| elementu īpašības1|.

Halkogēnu īpašības
Ķīmiskais elements	Jonizācijas enerģija (kJ.mol^-1)	Elektroniskā afinitāte (kJ.mol^-1)	Kušanas temperatūra (°C)	Vārīšanās punkts (°C)	elektronegativitāte
O	1314	141	-218,8	-183,0	3,610
s	1000	200	112,8	444,7	2,589
ja	941	195	217	685	2,424
Tu	869	190	452	990	2,158
Putekļi	812	180	250	962	2,19

Ir pamanīts, ka skābekļa vērtības ir diezgan tālu no citiem halkogēniem, izskaidrojot to atšķirību attiecībā pret pārējo grupu.

Dažu halkogēnu, konkrētāk S, Se un Te, interesanta īpašība ir fakts, ka tie var izveidot homoatomiskas ķēdes vai gredzenus, gan molekulārā, gan jonu formā.

Telūra paraugs.

Elektroniskā halkogēnu izplatīšana

Visiem halkogēniem ir seši elektroni plkst valences apvalks.

• ₈O: [Viņš] 2s² 2p⁴
• ₁₆S: [Ne] 3s² 3p⁴
• ₃₄Ja: [Gaiss] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
• ₅₂Jūs: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴
• ₈₄Putekļi: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁴
• ₁₁₆Lv: [Rn] 5f¹⁴ 6.d¹⁰ 7s² 7p⁴

Halkogēnu pielietošana

Skābekli izmanto vidē un situācijās, kad gaiss ir retināts.

• Skābeklis: galvenokārt tiek izmantots kā degviela (kā oksiacetilēnam vai liesmām no ūdeņradis), papildus tam, ka to izmanto kā elpošanas atbalstu noteiktā vidē un ražošanā tērauda.
• Sērs: atrodas vienā no svarīgākajām ķīmiskajām vielām planēta Zeme, kas ir sērskābe. Sērskābes ražošanas līmenis valstī tiek izmantots pat kā ekonomiskās izaugsmes rādītājs. Sērs joprojām tiek izmantots ražošanā mēslošanas līdzekļi pamatojoties uz fosfātu un citiem lauksaimniecības aizsarglīdzekļiem, papildus tiek izmantots rafinēšanā Nafta.
• Selēns: amorfajam selēnam ir spēja pārvērst gaismu par elektrība, tāpēc šis elements tiek izmantots fotoelementos, fotokopētājos un rentgena detektoros. To izmanto arī stikla ražošanā, lai neitralizētu zaļo krāsu, ko izraisa piemaisījumi dzelzs atrodas silīcija dioksīda veidā laima soda. Tā klātbūtne stikla paneļos arī samazina saules siltuma pārnesi.
• Telūrs: gandrīz puse no saražotā telūra tiek izmantota kā piedeva zemas kvalitātes tēraudiem. ogleklis, lai garantētu lielāku mehānisko pretestību. Citi lietojumi ir saistīti ar tehnoloģiskiem lietojumiem, piemēram, katalizatoriem un šūnu šūnām, jo ​​telūrs ir pusvadītājs.
• Polonijs: izceļas ar savu toksicitāti, jo tas ir viens no toksiskākajiem zināmajiem elementiem. Tomēr tas ir a radioaktīvs elements, kuras izotopus, kurus ir grūti sintezēt, praktiski nav iespējams izmantot tikai ķīmijas laboratorijās.
• Livermorium: jaunatklātais sintētiskais elements, joprojām nav zināmi praktiski pielietojumi.

Skatīt arī: Kā sērskābi izmanto rūpniecība?

Halogēni pret halogēniem

Tu halogēni dažos specifiskos punktos atšķiras no halkogēniem. Pirmajā vietā, Halogēni ir ķīmiskie elementi, kas pieder periodiskās tabulas 17. grupai., grupa, kuru iniciē atoms fluors (F).

Viņiem valences apvalkā ir septiņi elektroni, papildus tam, ka tas ir elektronnegatīvāks un tam ir lielāks elektronu afinitāte salīdzinot ar tā paša perioda halkogēniem.

Vēl viena atšķirība, ko var minēt, ir fakts, ka visi halogēni ir nemetāli, un tāpēc tā elementiem ir mazāk metālisks raksturs salīdzinājumā ar tā paša perioda halkogēniem.

Atrisināja vingrinājumus par halkogēniem

jautājums 1

16. grupas elementi ir pazīstami kā halkogēni. Lai ķīmisko elementu uzskatītu par halkogēnu, cik elektronu tam jābūt valences apvalkā?

A) 2

B) 4

C) 6

D) 7

E) 8

Izšķirtspēja:

Alternatīva C

Visiem halkogēniem valences apvalkā ir seši elektroni, kā to var redzēt, piemēram, novērtējot skābekļa elektronisko sadalījumu (1s² 2s² 2p⁴) un sēru (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴).

2. jautājums

Par halkogēniem atbildi:

i. Polonijs ir metāliskākais halkogēns.

II. Skābeklim ir viszemākā elektronegativitāte starp halkogēniem.

III. Viņu valences apvalkā ir seši elektroni.

IV. Telūram ir zemāka elektronegativitāte nekā sēram.

Izteikumi ir pareizi

A) I, II un IV.

B) I, III un IV.

C) I un III.

D) II, III un IV.

E) II un III.

Izšķirtspēja:

B alternatīva

i. Polonijs ir metāliskākais halkogēns. (TRUE)

Polonijs ir pat metālisks elements.

II. Skābeklim ir viszemākā elektronegativitāte starp halkogēniem. (Nepatiesi)

Skābeklim ir visaugstākā elektronegativitāte starp halkogēniem un otrā augstākā visā periodiskajā tabulā.

III. Viņu valences apvalkā ir seši elektroni. (TRUE)

Halkogēniem ir raksturīgi seši valences elektroni.

IV. Telūram ir zemāka elektronegativitāte nekā sēram. (TRUE)

Telūram ir mazāka elektronegativitāte nekā sēram, jo ​​tā atomu rādiuss ir lielāks.

Atzīmes

|1| MIESLERS, G. L.; FIŠERS, P. J.; TĀRS, D. A. Neorganiskā ķīmija. 5. izd. Sanpaulu: Pearson Education do Brasil, 2014.

Autors Stefano Araujo Novais
Ķīmijas skolotājs