AMFIGENI: ELEMENTI, ĪPAŠĪBAS UN SAVIENOJUMI - ĶĪMIJA - 2025

Par halkogēni vai halkogēni ir ķīmiskie elementi, kas pieder grupai vai ģimenei skābekļa periodiskās tabulas. Tie ir VIA vai 16 grupā, kas atrodas labajā pusē vai blokā p.

Grupas galvu, kā norāda tās nosaukums, aizņem elements skābeklis, kas fiziski un ķīmiski atšķiras no tās pašas grupas elementiem. Vārds “chalcogen” cēlies no grieķu vārda chalcos, kas nozīmē varu.

Avots: Pxhere

Daudzi ķīmiķi šos elementus ir nosaukuši par pelnu, krītu, bronzas un ķēžu veidošanos. Tomēr visprecīzākā interpretācija atbilst “minerālu veidotāju” interpretācijai.

Tādējādi halogēnus raksturo tas, ka tie atrodas neskaitāmos minerālos; piemēram, silikāti, fosfāti, oksīdi, sulfīdi, selenīdi utt.

No otras puses, vārds “antigēns” nozīmē, kas var radīt skābus vai bāzes savienojumus. Vienkāršs piemērs tam ir fakts, ka ir skābi un bāzes oksīdi.

Skābekli var atrast ne tikai gaisā, ko jūs elpojat, bet tas ir arī daļa no 49% zemes garozas. Šī iemesla dēļ nepietiek tikai skatīties uz mākoņiem, lai tas būtu uz galvu; un, lai pārdomātu maksimāli fizisko chalcogen izpausmes, ir nepieciešams apmeklēt kalnu vai rūdu.

Halogēnie elementi

Avots: Gabriel Bolívar

Kādi ir 16. grupas elementi? Augšējā attēlā redzama kolonna vai grupa ar visiem tās elementiem, kurus vada skābeklis. Nosaucot tos dilstošā secībā, mums ir: skābeklis, sērs, selēns, telūrs un polonijs.

Lai arī tas nav parādīts, zem polonija ir sintētiskais, radioaktīvais elements, un otrais smagākais pēc oganesona: livermorio (Lv).

Skābeklis

Skābeklis dabā atrodams galvenokārt kā divi alotropi: O ₂ , molekulārais vai diatomiskais skābeklis un O ₃ , ozons. Zemes apstākļos tā ir gāze, un to iegūst no gaisa sašķidrināšanas. Šķidrā stāvoklī tai ir gaiši zilgani toņi, un ozona formā tas var veidot sarkanbrūni sāļus, ko sauc par ozonīdiem.

Sērs

Tam, protams, ir divdesmit dažādi alotropi, no kuriem visizplatītākais ir S ₈ "sēra vainags". Sērs pats spēj veidot cikliskas molekulas vai spirālveida ķēdes ar kovalento saiti SSS…; To sauc par catenation.

Normālos apstākļos tā ir dzeltena cieta viela, kuras sarkanīgās un zaļganās krāsas ir atkarīgas no sēra atomu skaita, kas veido molekulu. Tikai gāzes fāzē to atrod kā diatomītu molekulu S = S, S ₂ ; līdzīgs molekulārajam skābeklim.

Selēns un telūrs

Selēns veido īsākas ķēdes nekā sērs; bet ar pietiekamu struktūras daudzveidību, lai atrastu sarkano, pelēcīgi kristālisko un amorfo melno alotropus.

Daži to uzskata par metalloīdu, bet citi par nemetālisku elementu. Pārsteidzoši, ka tas ir nepieciešams dzīviem organismiem, bet ļoti zemā koncentrācijā.

Savukārt tellūrs izkristalizējas kā pelēcīga cieta viela un tai piemīt metalloīda īpašības un īpašības. Tas ir ļoti reti sastopams elements zemes garozā, un retu minerālu koncentrācija ir ļoti zema.

Polonijs

No visiem halogēniem tas ir vienīgais metāliskais elements; bet tāpat kā tā 29 izotopi (un citi), tas ir nestabils, ļoti toksisks un radioaktīvs. Tas ir atrodams kā mikroelements dažos urāna minerālos un tabakas dūmos.

Īpašības

Elektroniskā konfigurācija un valences stāvokļi

Visiem halogēniem ir tāda pati elektroniskā konfigurācija: ns ² np ⁴ . Tāpēc viņiem ir seši valences elektroni. Atrodoties p blokā, periodiskās tabulas labajā pusē, viņi mēdz vairāk iegūt elektronus, nekā tos pazaudēt; tāpēc viņi iegūst divus elektronus, lai pabeigtu valenta oktetu, un attiecīgi iegūst valenci -2.

Tāpat viņi var zaudēt visus sešus valences elektronus, atstājot viņiem stāvokli +6.

Halogēnu iespējamie valences stāvokļi svārstās no -2 līdz +6, šie divi ir visizplatītākie. Kad cilvēks pārvietojas pa grupu (no skābekļa uz poloniju), palielinās elementu tendence pieņemt pozitīvos valences stāvokļus; kas ir vienāds ar metāliskā rakstura palielināšanos.

Piemēram, skābeklis iegūst valences stāvokli -2 gandrīz visos tā savienojumos, izņemot gadījumus, kad tas veido saites ar fluoru, liekot tam zaudēt elektronus tās augstākās elektronegativitātes dēļ, iegūstot valences stāvokli +2 (OF ₂ ). . Peroksīdi ir arī savienojumu piemērs, kur skābekļa valence ir -1 un nav -2.

Metālisks un nemetālisks raksturs

Kad jūs ejat pa grupu, atomu rādiuss palielinās, un līdz ar to elementu ķīmiskās īpašības tiek mainītas. Piemēram, skābeklis ir gāze, un termodinamiski tas ir daudz stabilāks kā diatomiskā molekula O = O, nekā kā "skābekļa ķēde" OOOO …

Tas ir elements ar vislielāko grupas nemetālisko raksturu un tāpēc veido kovalentus savienojumus ar visiem p bloka elementiem un ar dažiem pārejas metāliem.

Nemetāliskais raksturs samazinās, palielinoties metāliskajam raksturam. Tas atspoguļojas fizikālās īpašībās, piemēram, viršanas un kušanas temperatūrā, kas palielinās no sēra līdz polonijam.

Vēl viena metāliskā rakstura palielināšanās pazīme ir tellūra un polonija veidoto savienojumu kristālisko konfigurāciju palielināšanās.

Savienojumi

Daži savienojumi, ko veido halogēni, parasti minēti zemāk.

Hidrīdi

-H ₂ O

-H ₂ S

Saskaņā ar IUPAC nomenklatūru tas tiek nosaukts par sērūdeņradi, nevis par sēra hidrīdu; jo H trūkst valences -1.

-H ₂ Se

Tāpat tas tiek nosaukts par ūdeņraža selenīdu, tāpat kā pārējie hidrīdi.

-H ₂ Te

-H ₂ Po

Skābekļa hidrīds ir ūdens. Pārējie ir smirdoši un indīgi, un H ₂ S ir pazīstamākais no visiem, pat populārajā kultūrā.

Sulfīdi

Visiem ir kopīgs anjons S ^2- (vienkāršākais). Starp tiem ir:

-MgS

-FeS

-CuFeS ₂

-Na ₂ S

-BaS

Līdzīgi ir selenīdi, Se ^2- ; telenuros, Te ^2- un polonuros, Po ^2- .

Halīdi

Halogēni var veidot savienojumus ar halogēniem (F, Cl, Br, I). Daži no tiem ir:

-TeI ₂

-S ₂ F ₂

-OF ₂

-SCl ₂

-SF ₆

-SeBr ₄

Oksīdi

Visbeidzot ir oksīdi. Tajos skābekļa valence ir -2, un tie var būt jonu vai kovalenti (vai tiem var būt abu raksturlielumi). Jums, piemēram, ir šādi oksīdi:

-SO ₂

-TeO ₂

-Ag ₂ O

-Fe ₂ O ₃

-H ₂ O (ūdeņraža oksīds)

-SeO ₃

Ir simtiem tūkstošu citu savienojumu, kas satur interesantas cietas struktūras. Turklāt tie var saturēt polianionus vai polikācijas, īpaši sēra un selēna gadījumos, kuru ķēdes var iegūt pozitīvu vai negatīvu lādiņu un mijiedarboties ar citām ķīmiskajām sugām.

Atsauces

1. López A. (2019). Skābeklis un tā grupa (skābekļa grupa). Akadēmija. Atgūts no: academia.edu
2. Šiveris un Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija. 16. grupas elementos (ceturtais izdevums). Mc Graw Hill.
3. Wikipedia. (2018). Halogēns. Atgūts no: https://en.wikipedia.org/wiki/Chalcogen
4. Katrīna H. Banks. (2019. gads). Halogēni. Advamegs. Atgūts no: chemistryexplained.com
5. Viljams B. Jensens. (1997). Piezīme par terminu «Chalcogen». Journal of Chemical Education, 74 (9), 1063. DOI: 10.1021 / ed074p1063.
6. Ķīmija Libretexts. (2017. gada 16. maijs). 16. grupas elementi (Halogēni). Atgūts no: chem.libretexts.org.