AMFIGENER: ELEMENTER, EGENSKAPER OG FORBINDELSER - KJEMI - 2026

De chalcogens eller chalcogen er kjemiske elementer som hører til gruppe eller familie av oksygen i det periodiske system. De er i gruppe VIA eller 16, som ligger på høyre side eller blokk bl.

Lederen av gruppen, som navnet tilsier, er okkupert av elementet oksygen, som skiller seg fysisk og kjemisk fra elementene i samme gruppe. Ordet 'chalcogen' stammer fra det greske ordet chalcos, som betyr kobber.

Kilde: Pxhere

Mange kjemikere har kalt disse elementene som dannere av aske, kritt, bronse og kjeder. Imidlertid tilsvarer den mest nøyaktige tolkningen den fra 'mineralformers'.

Dermed er kalkogener preget av å være til stede i utallige mineraler; slik som silikater, fosfater, oksider, sulfider, selenider, etc.

På den annen side betyr ordet 'antigen' i stand til å danne sure eller basiske forbindelser. Et enkelt eksempel på dette er det faktum at det er sure og basiske oksider.

Oksygen finnes ikke bare i luften du puster inn, men det er også en del av 49% av jordskorpen. Av denne grunn er det ikke nok å se på skyene for å ha det på hodet; og for å overveie den maksimale fysiske manifestasjonen av kalkogener, er det nødvendig å besøke et fjell eller en malm.

Kalkogeniske elementer

Kilde: Gabriel Bolívar

Hva er elementene i gruppe 16? Det øverste bildet viser kolonnen eller gruppen med alle dens elementer, ledet av oksygen. Ved å navngi dem i synkende rekkefølge har vi: oksygen, svovel, selen, tellur og polonium.

Selv om det ikke er vist, er under det polonium det syntetiske, radioaktive elementet, og det nest tyngste etter oganeson: livermorio (Lv).

Oksygen

Oksygen finnes i naturen først og fremst som to allotroper: O ₂ , molekylært eller diatomisk oksygen, og O ₃ , ozon. Det er gass under bakkeforhold og er oppnådd fra flytende luft. I flytende tilstand har den blekblå toner, og i form av ozon kan den danne rødbrune salter kalt ozonider.

Svovel

Den har naturlig nok tjue forskjellige allotropes, den vanligste av alle er S ₈ "svovelkronen." Svovel er i stand til å danne med seg selv sykliske molekyler eller spiralformede kjeder med kovalent binding SSS …; Dette er kjent som katenasjon.

Under normale forhold er det et gult fast stoff, hvis rødlige og grønlige farger avhenger av antall svovelatomer som utgjør molekylet. Bare i gassfasen finnes det som et diatomisk molekyl S = S, S ₂ ; ligner molekylært oksygen.

Selen og tellur

Selen danner kortere kjeder enn svovel; men med tilstrekkelig strukturelt mangfold til å finne allotropes av rød, gråaktig krystallinsk og amorf svart.

Noen anser det som en metalloid, og andre som et ikke-metallisk element. Overraskende er det essensielt for levende organismer, men i veldig lave konsentrasjoner.

Tellurium krystalliserer derimot som et gråaktig faststoff og har egenskaper og egenskaper til en metalloid. Det er et veldig lite element i jordskorpen, og finnes i ekstremt lave konsentrasjoner i sjeldne mineraler.

polonium

Av alle kalkogenene er det det eneste metalliske elementet; men som de 29 isotoper (og andre) er den ustabil, svært giftig og radioaktiv. Det finnes som et sporelement i noen uranmineraler og i tobakksrøyk.

Egenskaper

Elektronisk konfigurasjon og valensetilstander

Alle kalkogener har samme elektroniske konfigurasjon: ns ² np ⁴ . De har derfor seks valenselektroner. Når de er i blokk p, på høyre side av det periodiske systemet, har de en tendens til å få elektroner mer enn å miste dem; derfor får de to elektroner for å fullføre valensoktetten, og tilegner seg følgelig en valens på -2.

På samme måte kan de miste alle seks valenselektronene sine, og gi dem en tilstand på +6.

De mulige valensetilstandene for kalkogener varierer fra -2 til +6, og disse to er de vanligste. Når man beveger seg nedover i gruppen (fra oksygen til polonium), øker elementenes tendens til å innta positive valensetilstander; noe som tilsvarer en økning i metallisk karakter.

Oksygen får for eksempel en valensetilstand på -2 i nesten alle dens forbindelser, bortsett fra når det danner bindinger med fluor, og tvinger den til å miste elektroner på grunn av sin høyere elektronegativitet, ved å bruke en valensetilstand på +2 (OF ₂ ) . Peroksider er også et eksempel på forbindelser der oksygen har en valens på -1 og ikke -2.

Metallisk og ikke-metallisk karakter

Når du går ned i gruppen øker atomradiene, og med dem blir de kjemiske egenskapene til elementene endret. For eksempel er oksygen en gass, og termodynamisk er den mer stabil som et diatomisk molekyl O = O, enn som en "oksygenkjede" OOOO …

Det er elementet med den største ikke-metalliske karakteren i gruppen, og danner derfor kovalente forbindelser med alle elementene i p-blokken og med noen overgangsmetaller.

Det ikke-metalliske tegnet avtar når det metalliske tegnet øker. Dette gjenspeiles i fysiske egenskaper som koke- og smeltepunkter, som øker fra svovel til polonium.

Et annet kjennetegn ved økningen i metallisk karakter er økningen i de krystallinske konfigurasjoner av forbindelsene dannet av tellur og polonium.

forbindelser

Noen forbindelser dannet av kalkogener er generelt nevnt nedenfor.

hydrider

-H ₂ O

-H ₂ S

I følge IUPAC-nomenklaturen benevnes den som hydrogensulfid, og ikke svovelhydrid; siden H mangler en valens på -1.

-H ₂ Se

På samme måte blir det navngitt som hydrogenselenid, i likhet med resten av hydridene.

-H ₂ Te

-H ₂ Po

Oksygenhydrid er vann. De andre er stinkende og giftige, med H ₂ S som den mest kjente av alle, selv i populærkulturen.

sulfider

Alle har til felles anionen S ^2- (den enkleste). Blant dem er:

-MgS

-FeS

-CuFeS ₂

-Na ₂ S

-BaS

Tilsvarende er det selenider, Se ^2- ; telenuros, Te ^2- , og polonuros, Po ^2- .

halogenider

Kalkogener kan danne forbindelser med halogener (F, Cl, Br, I). Noen av dem er:

-TeI ₂

-S ₂ F ₂

-OF ₂

-SCl ₂

-SF ₆

-SeBr ₄

oksider

Endelig er det oksydene. I dem har oksygen en valens på -2, og de kan være ioniske eller kovalente (eller har kjennetegn på begge deler). Du har for eksempel følgende oksider:

-SO ₂

-TeO ₂

-Ag ₂ O

-Fe ₂ O ₃

-H ₂ O (hydrogen-oksid)

-SeO ₃

Det er hundretusener av andre forbindelser, som involverer interessante faste strukturer. I tillegg kan de presentere polyanioner eller polykasjoner, spesielt i tilfeller av svovel og selen, hvis kjeder kan få positive eller negative ladninger og samhandle med andre kjemiske arter.

referanser

1. López A. (2019). Oksygen og dets gruppe (oksygenfamilien). Akademi. Gjenopprettet fra: akademia.edu
2. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. I elementene i gruppe 16. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
3. Wikipedia. (2018). Chalcogen. Gjenopprettet fra: https://en.wikipedia.org/wiki/Chalcogen
4. Catherine H. Banks. (2019). Chalcogens. Advameg. Gjenopprettet fra: chemistryexplained.com
5. William B. Jensen. (1997). En merknad om begrepet «Chalcogen». Journal of Chemical Education, 74 (9), 1063. DOI: 10.1021 / ed074p1063.
6. Kjemi Libretexts. (16. mai 2017). Elementene i gruppe 16 (The Chalcogens). Gjenopprettet fra: chem.libretexts.org.