Kalkogener: vad de är, vad de är, egenskaper

Du kalkogener är de kemiska grundämnena som tillhör grupp 16 av Periodiska systemet. De identifieras eftersom de bara har sex elektroner i valensskalet och har som ett slående särdrag minskningen av den icke-metalliska karaktären med ökningen av atomnumret i gruppen.

Läs också: Oktettteori — teorin om antalet elektroner i valensskalet hos en ädelgas

Kalkogen sammanfattning

• Kalkogener är grundämnen som tillhör grupp 16 i det periodiska systemet.
• De är grundämnena syre (O), svavel (S), selen (Se), tellur (Te) och polonium (Po).
• Den icke-metalliska karaktären faller längs gruppen, där polonium är ett element som anses metalliskt.
• Syre är det mest kemiskt distinkta elementet av de med stabila isotoper, där S, Se och Te är kemiskt närmast.
• Polonium har inga stabila isotoper, och dess hantering är svår.
• Livermorium upptäcktes nyligen, och det finns fortfarande ingen robust information om dess egenskaper.
• Kalkogener har sex valenselektroner.
• De ska inte förväxlas med halogenerna, som är grundämnen som tillhör grupp 17 i det periodiska systemet.

Vad är kalkogener?

kalkogen är en term som används för att beteckna kemiska grundämnen från grupp 16 i det periodiska systemet. Dess namn kommer från grekiskan och kan översättas som "före detta malm". Kalkogenerna togs med för första gången år 1930, av den tyske forskaren Wilhelm Blitz arbetsgrupp, från Institutet för oorganisk kemi vid universitetet i Hannover, Tyskland.

Vad är kalkogener?

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

Svavelprov.

Egenskaper för kalkogener

Det huvudsakliga kännetecknet för kalkogengruppen är fall av icke-metallisk karaktär längs gruppen. Detta motiveras av den ledande egenskapen hos elementens isotoper. Syre förekommer naturligt genom två naturligt förekommande isotoper: O₂ och den₃båda gaserna vid rumstemperatur.

Svavel har flera isotoper, som alla betraktas som isolatorer. De stabila isotoper av Se och Te är halvledare, medan polonium är känt för att vara en metallisk ledare. Po är förresten det grundämne vars kemi är mindre känd, eftersom dess stabila isotoper inte är kända och på grund av det faktum att det ²¹⁰Po, den vanligaste isotopen, är svår att manipulera.

Selenprov.

Syre sticker ut i gruppen, till stor del på grund av dess mycket höga elektronnegativitet (cirka 3,5), vilket korrelerar med dess höga joniseringsenergi är liten Atom radie. Faktiskt, de andra kalkogenerna (svavel, selen och tellur) liknar varandra mer än syre.

Denna skillnad kan förklaras till exempel inom området geokemi. Det finns element som kallas kalkofiler, som har mindre affinitet med syre och som slutar binda med S, Se och Te. Litofiler i allmänhet metaller alkalisk, alkaliska jordartsmetaller Det är kisel — sluta upp föredrar att binda med syre.

Livermorium är ett syntetiskt och nyupptäckt grundämne, inkluderade i det periodiska systemet först 2012. Dess isotoper har en kort halveringstid, och därför är deras egendomsvärden fortfarande okända.

Egenskaper av kalkogener

Följande tabell visar egenskaperna för elementen i grupp 16|1|.

Egenskaper av kalkogener
Kemiskt element	Joniseringsenergi (kJ.mol^-1)	Elektronisk affinitet (kJ.mol^-1)	Smältpunkt (°C)	Kokpunkt (°C)	elektronnegativitet
O	1314	141	-218,8	-183,0	3,610
s	1000	200	112,8	444,7	2,589
om	941	195	217	685	2,424
Du	869	190	452	990	2,158
Damm	812	180	250	962	2,19

Det märks att värdena för syre är ganska långt från de andra kalkogenerna, förklarar deras skillnad i förhållande till resten av gruppen.

En intressant egenskap hos vissa kalkogener, närmare bestämt S, Se och Te, är det faktum att de kan göra homoatomiska kedjor eller ringar, både i molekylär och jonisk form.

Tellurprov.

Elektronisk distribution av kalkogener

Alla kalkogener har sex elektroner på valensskalet.

• ₈O: [Han] 2s² 2p⁴
• ₁₆S: [Nej] 3s² 3p⁴
• ₃₄Om: [Luft] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
• ₅₂Du: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴
• ₈₄Damm: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁴
• ₁₁₆Lv: [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7 sid⁴

Applicering av kalkogener

Syre används för miljöer och situationer där luften försållas.

• Syre: används främst som bränsle (som för oxyacetylen eller lågor från väte), förutom att användas som stöd för andning i specifika miljöer och vid produktion av stål.
• Svavel: finns i ett av de viktigaste kemiska ämnena i planeten jorden, vilken är svavelsyra. En nations nivåer av svavelsyraproduktion används till och med som en indikator på ekonomisk tillväxt. Svavel används fortfarande vid tillverkning av gödningsmedel baserad på fosfat och andra jordbruksförsvarare, förutom att användas vid raffinering Petroleum.
• Selen: amorft selen har förmågan att omvandla ljus till elektricitet, så detta element används i fotoelektriska celler, kopiatorer och röntgendetektorer. Det används också vid tillverkning av glas, för att motverka den gröna färgen som orsakas av föroreningar av järn förekommer i typen av kiseldioxid lime soda. Dess närvaro i glaspaneler minskar också överföringen av solvärme.
• Tellur: nästan hälften av det tellur som produceras används som tillsats för lågkvalitativa stål. kol, för att garantera större mekaniskt motstånd. Andra tillämpningar involverar tekniska tillämpningar såsom katalysatorer och cellceller, eftersom tellur är en halvledare.
• Polonium: utmärker sig för sin toxicitet, eftersom det är ett av de mest giftiga grundämnena som är kända. Det är dock en radioaktivt element, vars isotoper, som är svåra att syntetisera, har få tillämpningar inom det praktiska området, eftersom de är begränsade till kemilaboratorier.
• Livermorium: nyupptäckt syntetiskt element, har fortfarande inga kända praktiska tillämpningar.

Se också: Vad har industrin för användning av svavelsyra?

Kalkogener vs halogener

Du halogener skiljer sig från kalkogener på vissa specifika punkter. För det första, Halogener är kemiska grundämnen som tillhör grupp 17 i det periodiska systemet., en grupp initierad av atomen av fluor (F).

De har sju elektroner i valensskalet, förutom att vara mer elektronegativa och ha större elektronaffinitet jämfört med kalkogener från samma period.

En annan skillnad som kan nämnas är det faktum att alla halogener är icke-metaller, och därför har dess grundämnen mindre metallisk karaktär jämfört med kalkogenerna från samma period.

Lösta övningar om kalkogener

fråga 1

Grupp 16 element är kända som kalkogener. För att ett kemiskt grundämne ska anses vara ett kalkogen, hur många elektroner måste det ha i valensskalet?

A) 2

B) 4

C) 6

D) 7

E) 8

Upplösning:

Alternativ C

Alla kalkogener har sex valenselektroner, vilket till exempel kan ses när man utvärderar den elektroniska fördelningen av syre (1s² 2s² 2p⁴) och svavel (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴).

fråga 2

Om kalkogener, svara:

i. Polonium är det mest metalliska kalkogenet.

II. Syre har den lägsta elektronegativiteten bland kalkogenerna.

III. De har sex elektroner i sitt valensskal.

IV. Tellur har lägre elektronegativitet än svavel.

Påståendena är korrekta

A) I, II och IV.

B) I, III och IV.

C) I och III.

D) II, III och IV.

E) II och III.

Upplösning:

Alternativ B

i. Polonium är det mest metalliska kalkogenet. (SANN)

Polonium är till och med ett metalliskt grundämne.

II. Syre har den lägsta elektronegativiteten bland kalkogenerna. (Falsk)

Syre har den högsta elektronegativiteten bland kalkogenerna och den näst högsta i hela det periodiska systemet.

III. De har sex elektroner i sitt valensskal. (SANN)

Kalkogener kännetecknas av att de har sex valenselektroner.

IV. Tellur har lägre elektronegativitet än svavel. (SANN)

Tellur har lägre elektronegativitet än svavel eftersom dess atomradie är större.

Betyg

|1| MIESSLER, G. L.; FISHER, P. J.; TARR, D. A. Oorganisk kemi. 5:e uppl. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2014.

Av Stefano Araujo Novais
Kemilärare