AMFIGENER: ELEMENTER, EGENSKABER OG FORBINDELSER - KEMI - 2025

De chalcogenerne eller chalcogen er kemiske elementer, som tilhører den gruppe eller familie af oxygen i det periodiske system. De er i gruppe VIA eller 16, placeret på højre side eller blok p.

Gruppens leder er, som navnet antyder, besat af elementet ilt, der adskiller sig fysisk og kemisk fra dets elementer i den samme gruppe. Ordet 'chalcogen' stammer fra det græske ord chalcos, som betyder kobber.

Kilde: Pxhere

Mange kemikere har navngivet disse elementer som dannere af ask, kritt, bronze og kæder. Imidlertid svarer den mest nøjagtige fortolkning til 'mineralformers'.

Chalkogener er således karakteriseret ved at være til stede i utallige mineraler; såsom silicater, phosphater, oxider, sulfider, selenider osv.

På den anden side betyder ordet 'antigen' i stand til at danne sure eller basiske forbindelser. Et simpelt eksempel på dette er det faktum, at der er sure og basiske oxider.

Oxygen findes ikke kun i den luft, du indånder, men det er også en del af 49% af jordskorpen. Af denne grund er det ikke nok at se på skyerne for at have hovedet på; og for at overveje den maksimale fysiske manifestation af chalcogener er det nødvendigt at besøge et bjerg eller en malm.

Chalkogene elementer

Kilde: Gabriel Bolívar

Hvad er elementerne i gruppe 16? Det øverste billede viser søjlen eller gruppen med alle dens elementer, ledet af ilt. Ved at navngive dem i faldende rækkefølge har vi: ilt, svovl, selen, tellur og polonium.

Selvom det ikke er vist, er under det polonium det syntetiske, radioaktive element og det næst tungeste efter oganeson: livermorio (Lv).

Ilt

Oxygen findes i naturen primært som to allotroper: O ₂, molekylært eller diatomisk ilt og O ₃, ozon. Det er gas under jordbetingelser og opnås ved forurening af luft. I flydende tilstand har den lyseblå toner, og i form af ozon kan den danne rødbrune salte kaldet ozonider.

Svovl

Den har naturligvis tyve forskellige allotroper, den mest almindelige af alle er S ₈ "svovlkronen." Svovl er i stand til med sig selv at danne cykliske molekyler eller spiralformede kæder med kovalent binding SSS…; Dette kaldes catenation.

Under normale forhold er det et gult fast stof, hvis rødlige og grønlige farver afhænger af antallet af svovlatomer, der udgør molekylet. I gasfasen, kun har det vist som en diatomart molekyle S = S, S ₂; svarende til molekylært ilt.

Selen og tellur

Selen danner kortere kæder end svovl; men med tilstrækkelig strukturel mangfoldighed til at finde allotropes af rød, grålig krystallinsk og amorf sort.

Nogle betragter det som et metalloid, og andre er et ikke-metallisk element. Det er overraskende vigtigt for levende organismer, men i meget lave koncentrationer.

Tellurium krystalliserer på den anden side som et gråligt fast stof og har egenskaber og egenskaber ved en metalloid. Det er et meget knap element i jordskorpen, som findes i ekstremt lave koncentrationer i sjældne mineraler.

polonium

Af alle chalkogener er det det eneste metalliske element; men ligesom de 29 isotoper (og andre) er den ustabil, meget giftig og radioaktiv. Det findes som et sporelement i nogle uranmineraler og i tobaksrøg.

Ejendomme

Elektronisk konfiguration og valentilstand

Alle chalcogener har den samme elektroniske konfiguration: ns ² np ⁴. De har derfor seks valenselektroner. Når de er i blok p, på højre side af det periodiske system, har de en tendens til at få elektroner mere end at miste dem; derfor får de to elektroner for at fuldføre deres valentokctet og får derfor en valens på -2.

På samme måde kan de miste alle seks af deres valenselektroner og efterlade dem med en tilstand på +6.

De mulige valentilstander for chalcogener varierer fra -2 til +6, idet disse to er de mest almindelige. Når man bevæger sig ned ad gruppen (fra ilt til polonium), øges elementernes tendens til at indtage positive valentilstander; hvilket er lig med en stigning i den metalliske karakter.

Oxygen erhverver for eksempel en valensstilstand på -2 i næsten alle dens forbindelser, undtagen når det danner bindinger med fluor, hvilket tvinger det til at miste elektroner på grund af dets højere elektronegativitet, idet det vedtager en valensstilstand på +2 (OF ₂). Peroxider er også et eksempel på forbindelser, hvor ilt har en valens på -1 og ikke -2.

Metallisk og ikke-metallisk karakter

Når du går ned i gruppen, stiger atomradierne, og med dem ændres de kemiske egenskaber af elementerne. For eksempel er ilt en gas, og termodynamisk er det mere stabilt som et diatomisk molekyle O = O end som en "iltkæde" OOOO…

Det er elementet med den største ikke-metalliske karakter af gruppen og danner derfor kovalente forbindelser med alle elementerne i p-blokken og med nogle overgangsmetaller.

Den ikke-metalliske karakter falder, når den metalliske karakter øges. Dette afspejles i fysiske egenskaber såsom kogning og smeltepunkter, der stiger fra svovl til polonium.

Et andet kendetegn ved stigningen i metallisk karakter er stigningen i de krystallinske konfigurationer af forbindelserne dannet af tellur og polonium.

forbindelser

Nogle forbindelser dannet af chalcogener nævnes generelt nedenfor.

hydrider

-H ₂ O

-H ₂ S

I henhold til IUPAC-nomenklaturen benævnes det som hydrogensulfid og ikke svovlhydrid; da H mangler en valens på -1.

-H ₂ Se

Ligeledes benævnes det som hydrogenselenid, ligesom resten af ​​hydridene.

-H ₂ Te

-H ₂ Po

Oxygenhydrid er vand. De andre er ildelugtende og giftige, idet H ₂ S er den bedst kendte af alle, selv i populærkulturen.

sulfider

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

-MgS

-FeS

-CuFeS ₂

-Na ₂ S

-BaS

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

halogenider

Chalcogener kan danne forbindelser med halogener (F, Cl, Br, I). Nogle af dem er:

-TeI ₂

-S ₂ F ₂

-OF ₂

-SCl ₂

-SF ₆

-SeBr ₄

Oxider

Endelig er der oxiderne. I dem har ilt en valens på -2, og de kan være ioniske eller kovalente (eller har karakteristika for begge). Du har f.eks. Følgende oxider:

-SO ₂

-TeO ₂

-Ag ₂ O

-FE ₂ O ₃

-H ₂ O (hydrogen oxid)

-SeO ₃

Der er hundretusinder af andre forbindelser, der involverer interessante faste strukturer. Derudover kan de præsentere polyanioner eller polykationer, især i tilfælde af svovl og selen, hvis kæder kan få positive eller negative ladninger og interagere med andre kemiske arter.

Referencer

1. López A. (2019). Oxygen og dets gruppe (iltfamilien). Akademi. Gendannes fra: akademia.edu
2. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. I elementerne i gruppe 16. (Fjerde udgave). Mc Graw Hill.
3. Wikipedia. (2018). Chalcogen. Gendannes fra:
4. Catherine H. Banks. (2019). Chalcogener. Advameg. Gendannes fra: chemistryexplained.com
5. William B. Jensen. (1997). En note om udtrykket «Chalcogen». Journal of Chemical Education, 74 (9), 1063. DOI: 10.1021 / ed074p1063.
6. Kemi Libretexts. (16. maj 2017). Elementerne i gruppe 16 (Chalcogens). Gendannes fra: chem.libretexts.org.