AMFIGE: ELEMENTI, LASTNOSTI IN SPOJINE - KEMIJA - 2025

V halkogen ali halkogen so kemični elementi, ki spadajo v skupino ali družino kisika periodnega sistema. So v skupini VIA ali 16, ki se nahaja na desni strani ali blok p.

Vodjo skupine, kot pove že njeno ime, zaseda element kisik, ki se fizično in kemično razlikuje od svojih elementov iste skupine. Beseda chalcogen izhaja iz grške besede chalcos, kar pomeni baker.

Vir: Pxhere

Mnogi kemiki so te elemente poimenovali kot oblikovalci pepela, krede, brona in verig. Vendar pa najbolj natančna razlaga ustreza razlagi „oblikovalcev mineralov“.

Tako je za hakogene značilno, da so prisotni v neštetih mineralih; kot so silikati, fosfati, oksidi, sulfidi, selenidi itd.

Po drugi strani beseda "antigen" pomeni tvorbo kislih ali bazičnih spojin. Preprost primer tega je v dejstvu, da obstajajo kisli in bazični oksidi.

Kisik ne najdemo samo v zraku, ki ga vdihujemo, ampak je tudi del 49% zemeljske skorje. Zaradi tega ni dovolj pogledati oblakov, da bi imeli glavo; in za razmislek o največji fizični manifestaciji halkogenov je treba obiskati goro ali rudo.

Kalkogeni elementi

Vir: Gabriel Bolívar

Kateri so elementi skupine 16? Zgornja slika prikazuje stolpec ali skupino z vsemi njenimi elementi, na čelu s kisikom. Poimenujemo jih po padajočem vrstnem redu: kisik, žveplo, selen, telur in polonij.

Čeprav ni prikazan, je pod polonijem sintetični, radioaktivni element in drugi najtežji po ogansu: livermorio (Lv).

Kisik

Kisik je mogoče najti v naravi predvsem dve allotropes: O ₂ , molekularne ali dvoatomarnega kisika in O ₃ , ozon. V zemeljskih pogojih je plin in se pridobiva iz utekočinjanja zraka. V tekočem stanju ima bledo modrikaste tone, v obliki ozona pa lahko tvori rdečkasto rjave soli, imenovane ozonidi.

Žveplo

Seveda ima dvajset različnih alotropov, od katerih je najpogostejši S ₈ "žveplova krona." Žveplo lahko tvori ciklične molekule ali spiralne verige s kovalentno vezjo SSS…; To je znano kot katenacija.

V normalnih pogojih je rumena trdna snov, katere rdečkasto in zelenkasto obarvanje je odvisno od števila atomov žvepla, ki sestavljajo molekulo. Samo v plinski fazi ga najdemo kot diatomsko molekulo S = S, S ₂ ; podobno kot molekularni kisik.

Selen in telur

Selen tvori krajše verige kot žveplo; vendar z zadostno strukturno raznolikostjo, da bi našli alotrope rdeče, sivkasto kristalne in amorfne črne barve.

Nekateri menijo, da je metaloid, drugi pa nekovinski element. Presenetljivo je, da je bistvenega pomena za žive organizme, vendar v zelo nizkih koncentracijah.

Po drugi strani se telur kristalizira kot sivkasta trdna snov in ima lastnosti in lastnosti metaloida. Je zelo majhen element v zemeljski skorji, saj ga najdemo v izjemno nizkih koncentracijah v redkih mineralih.

Polonij

Od vseh halkogenov je edini kovinski element; a kot 29 izotopov (in drugih) je nestabilen, zelo strupen in radioaktiven. Najdemo ga v sledeh v nekaterih mineralih urana in v tobačnem dimu.

Lastnosti

Elektronska konfiguracija in valenčna stanja

Vsi halkogeni imajo enako elektronsko konfiguracijo: ns ² np ⁴ . Zato imajo šest valenčnih elektronov. Ker so v bloku p na desni strani periodične tabele, pridobivajo elektrone več kot jih izgubijo; zato pridobijo dva elektrona, da dokončajo svoj valenčni oktet in posledično pridobijo valenco -2.

Prav tako lahko izgubijo vseh šest svojih valenčnih elektronov, pri čemer ostanejo v stanju +6.

Možna valenčna stanja za hakogene so od -2 do +6, pri čemer sta ta dva najpogostejša. Ko se eden premika po skupini (od kisika do polonija), narašča nagnjenost elementov k sprejetju pozitivnih valenčnih stanj; kar je enako povečanju kovinskega značaja.

Kisik, na primer, v skoraj vseh svojih spojinah pridobi valenčno stanje -2, razen kadar tvori vezi s fluorom, zaradi česar izgubi elektrone zaradi večje elektronegativnosti in sprejme valenčno stanje +2 (OF ₂ ) . Peroksidi so tudi primer spojin, kjer ima kisik valenco -1 in ne -2.

Kovinski in nekovinski značaj

Ko se spustite po skupini, se atomski polmeri povečajo in z njimi se spremenijo kemijske lastnosti elementov. Na primer, kisik je plin, termodinamično pa je bolj stabilen kot diatomska molekula O = O, kot kot "kisikova veriga" OOOO …

Gre za element z največjim nekovinskim značajem skupine in zato tvori kovalentne spojine z vsemi elementi p bloka in z nekaterimi prehodnimi kovinami.

Nekovinski znak se zmanjšuje, ko se kovinski znak povečuje. To se kaže v fizikalnih lastnostih, kot so vrelišča in tališča, ki se iz žvepla v polonij povečajo.

Druga značilnost povečanja kovinskega značaja je povečanje kristalnih konfiguracij spojin, ki jih tvorita telur in polonij.

Spojine

Spodaj so na splošno omenjene nekatere spojine, ki jih tvorijo halogeni.

Hidridi

H ₂ O

H ₂ S

Po nomenklaturi IUPAC je imenovana kot vodikov sulfid in ne žveplov hidrid; saj H nima valencije -1.

-H ₂ Se

Prav tako je poimenovan kot vodikov selenid, tako kot ostali hidridi.

-H ₂ Te

-H ₂ Po

Kisik hidrid je voda. Ostali so smrdljiv in strupena, s H ₂ S čemer je najbolj znan od vseh, tudi v popularni kulturi.

Sulfidi

Vsem je skupno anion S ^2- (najpreprostejši). Med njimi so:

-MgS

-FeS

-CuFeS ₂

-Na ₂ S

-BaS

Podobno obstajajo selenidi, Se ^2- ; telenuros, Te ^2- in polonuros, Po ^2- .

Halidi

Kalkogeni lahko tvorijo spojine s halogeni (F, Cl, Br, I). Nekateri od njih so:

-TeI ₂

-S ₂ F ₂

-OF ₂

-SCl ₂

-SF ₆

-SeBr ₄

Oksidi

Končno so tu oksidi. V njih ima kisik valence -2 in so lahko ionske ali kovalentne (ali imajo lastnosti obeh). Na primer imate naslednje okside:

-SO ₂

-TeO ₂

-Pr. ₂ O

-Fe ₂ O ₃

H ₂ O (vodikov oksid)

-SeO ₃

Obstaja na stotine tisoč drugih spojin, ki vključujejo zanimive trdne strukture. Poleg tega lahko predstavljajo polianijo ali polikacije, zlasti v primeru žvepla in selena, katerih verige lahko pridobijo pozitivne ali negativne naboje in medsebojno vplivajo z drugimi kemičnimi vrstami.

Reference

1. López A. (2019). Kisik in njegova skupina (družina kisika). Akademija. Pridobljeno: akademia.edu
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. V Elementi skupine 16. (Četrta izdaja). Mc Graw Hill.
3. Wikipedija. (2018). Kalkogen. Pridobljeno: https://en.wikipedia.org/wiki/Chalcogen
4. Catherine H. Banks. (2019). Chalcogens. Advameg. Pridobljeno: chemistryexplained.com
5. William B. Jensen. (1997). Opomba k izrazu «Chalcogen». Journal of Chemical Education, 74 (9), 1063. DOI: 10.1021 / ed074p1063.
6. Kemija Libretexts. (16. maj 2017). Elementi skupine 16 (Chalcogens). Pridobljeno: chem.libretexts.org.