Основные характеристики халькогенов

1234

ЭЛЕМЕНТЫ VI А подгруппы

(О, S, Sе, Tе, Ро)

Общая характеристика

Кислород

Сера

Селен и теллур

Общая характеристика элементов

В VI А подгруппу ПС входят элементы: кислород, сера, селен, теллур и полоний. Для серы, селены, теллура и полония используется общее название – халькогены. Кислород, сера, селен и теллур – неметаллы, а полоний – металл. Полоний – радиоактивный элемент, в природе в незначительных количествах образуется при радиоактивном распаде радия, поэтому его химические свойства изучены слабо.

Таблица 1

Основные характеристики халькогенов

Характеристики О S Те
Атомный радиус, нм 0,066 0,104 0,117 0,136
Ионный радиус Э2-, нм 0,140 0,184 0,198 0,221
Потенциал ионизации, эВ 13,62 10,36 9,75 9,01
Сродство к электрону, эВ 1,47 2,08 2,02 1,96
Электроотрицательность (по Полингу) 3,44 2,58 2,55 2,10
Энтальпия связи, кДж/моль Э –Э Э = Э - 146 - 494 - 265 - 421 - 192 - 272 - 218 - 126
Температура плавления, °С
Температура кипения, °С - 183
Плотность, г/см3 1,43 (жид.) 2,07 4,80 6,33
Содержание в земной коре, % (мас.) 49,13 0,003 1,4 · 10-5 1 · 10-7
Массовые числа природных изотопов 16, 17, 18 32, 33, 34, 35 74, 76, 77, 78, 80, 82 120, 122, 123, 124, 125, 126 128, 130
Агрегатное состояние при ст. условиях наиболее устойчивой аллотропной формы. цвет Бесцветный газ Кристалл. вещество желтого цвета Кристалл. вещество серого цвета Кристалл. вещество серебристо-белого цвета
Кристаллическая решетка Молекулярная в тв. виде молекулярная молекулярная молекулярная
Состав молекул О2 S8 Sе∞ Те∞

По строению внешнего электронного слоя рассматриваемые элементы относятся к р – элементам. Из шести электронов внешнего слоя два электрона неспаренные, что определяет их валентность, равную двум. У атомов серы, селена, теллура и полония в возбужденном состоянии число неспаренных электронов может составлять 4 и 6. Тоесть эти элементы могут быть чётырех – и шестивалентными. Все элементы имеют высокие значения электроотрицательности, а эо кислорода уступает лишь фтору. Поэтому в соединениях они проявляют ст. окисления -2, -1, 0. Потенциалы ионизации у атомов серы, селена и теллура невелики, и эти элементы в соединениях с галогенами имеют степени окисления +4 и +6. У кислорода положительная степень окисления бывает в соединениях фтора и в озоне.



Атомы могут образовывать молекулы с двойной связью О2, … и соединяться в цепочки Э – Э - … - Э - , которые могут существовать как в простых , так и в сложных веществах. По химичексой активности и окислительной способности халькогены уступают галогенам. На это указывает тот факт, что в природе кислород и сера существуют не только в связанном, но и в свободном состоянии. Меньшая активность халькогенов во многом объясняется более прочной связью в молекулах. В целом же халькогены относятся к числу весьма реакционноспособных веществ, активность которых резко возрастает при повышении температуры. Для всех веществ этой подгруппы известны аллотропные модификации. Сера и кислород электрический ток практически не проводят (диэлектрики), селен и теллур – полупроводники.

При переходе от кислорода к теллуру уменьшается склонность элементов к образованию двойных связей с атомами небольших размеров (С, N, О). Неспособность больших по размеру атомов образовывать π – связи с кислородом особенно проявляется в случае теллура. Так, у теллура не существуют молекулы кислот Н2ТеО3 и Н2ТеО4 (мета-формы), а также молекулы ТеО2. Диоксид теллура существует только в виде полимера, где все атомы кислорода являются мостиковыми: Те – О – Те. Теллуровая кислота, в отличие от серной и селеновой, бывает только в орто-форме – Н6ТеО6, где, как и в ТеО2 атомы Те связаны с атомами О только σ-связями.

Химические свойства кислорода, отличаются от свойств серы, селена и теллура. Напротив, в свойствах серы, селена и теллура прослеживается много общего. При движении по группе сверху вниз следует отметить увеличение кислотных и восстановительных свойств в ряду соединений с водородом Н2Э; увеличение окислительных свойств в ряду однотипных соединений (Н2ЭО4, ЭО2); уменьшение термической устойчивости халькогенводородов и солей кислородных кислот.

Таблица 2.


7970166176968812.html
7970199525593850.html
    PR.RU™