Некоторые ученые считают, что ливерморий также входит в состав халькогенов. Иногда кислород обычно исключают из семейства халькогенов. Это связано с тем, что характеристики кислорода немного отличаются от характеристик других элементов семейства.
Каждый элемент в семействе халькогенов имеет 6 электронов в валентной оболочке. Это семейство элементов получило свое название от греческого слова “chalcos”, что означает "рудообразующий", поскольку каждый из этих элементов содержится в медных рудах, а также в сульфидах и оксидах в земной коре. Большинство халькогенов имеют более одного аллотропа, существование химического элемента в двух или более формах. Например, сера имеет более 20 аллотропов, а кислород, как известно, имеет около 9.
Электронная конфигурация халькогенов
Обычно электронная конфигурация для халькогенов равна ns 2 np 4. Электронная конфигурация для ливермория, которая не отображается на диаграмме, составляет [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p.
Халькоген Электронная конфигурация
Полоний (Po) [Xe]4f145d106s26p4
Сера (серы) [Ne]3s23p4
Селен (Se) [Ar]3d104s24p4
Теллур (Te) [Kr]4d105s25p4
Кислород (O) [Он] 2s 2 2p 4
* Обратите внимание, что “n” обозначает значение главного квантового числа.
Атомный и ионный радиусы элементов семейства халькогенов меньше, чем у элементов предшествующей им группы, группы 15. Это происходит из-за увеличения эффективного заряда ядра, большего притяжения электронов к ядру атома, уменьшения размера радиуса. Как и ожидалось, основываясь на тенденциях атомных и ионных радиусов в периодической таблице, радиус халькогенов увеличивается при движении вниз по группе. Итак, халькоген с наименьшим атомным радиусом и ионным радиусом - это кислород. Халькогеном с наибольшим атомным и ионным радиусом является полоний.
Температуры плавления и кипения
Поскольку при перемещении группы вниз по периодической таблице происходит увеличение атомных размеров и масс, температуры плавления и кипения этих элементов будут иметь прямую корреляцию. Это связано с тем, что по мере продвижения вниз по группе величина сил ван-дер-Ваальса также увеличивается. Известно, что кислород имеет самую низкую температуру плавления и кипения.
Энергии ионизации
Когда радиус или размер атома увеличивается, энергия ионизации уменьшается. Это связано с тем, что чем больше расстояние между электронами в валентной оболочке от ядра, тем меньше силы притяжения ядра оказывают на эти электроны. Таким образом, элементы меньшего размера часто будут иметь более высокие энергии ионизации, чем элементы большего размера. Из-за этого энергия ионизации халькогенов уменьшается по мере продвижения вниз в группе. Известно, что кислород обладает самой высокой энергией ионизации среди семейства. Также может быть важно отметить, что при переходе через период в периодической таблице энергия ионизации увеличивается. Следовательно, кислород обладает более высокой энергией ионизации, чем такой элемент, как литий.
Реакции между элементами группы 16
Когда халькогены вступают в реакцию с дигидрогеном (H2), они обычно образуют гидриды с формулой H2x. X обозначает любой из халькогенов: кислород, серу, селен, теллур или полоний.
X (халькоген) + H2 (дигидроген) > H2x (гидрид халькогена)
Характеристики группы 16
Кислород
Конфигурация: 1s 2 2s 2 2p 4
Кислород способствует окислению ржавчины и, как хорошо известно, вступает в реакцию с другими атомами.
Кислород является наименее плотным из всех халькогенов с плотностью 0,00143 г / см3.
При комнатной температуре кислород находится в газообразном состоянии и не имеет цвета, запаха и вкуса.
Температура кипения достигает -297,31 градусов по Фаренгейту.
Полоний
Полоний является самым крупным из всех халькогенов с 2, 8, 18, 32, 18, и 6 электронов в оболочках.
Его конфигурация составляет 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d 10 4s 2 p 6 d 10 f 14 5s 2 p 6 d 10 6s 2 p 4.
Самая высокая плотность у полония - 9,196 г/см3.
Полоний является исключением из правила увеличения температуры кипения с атомным весом, поскольку его температура кипения ниже, чем у теллура, при 1764 градусах по Фаренгейту.
На Земле можно найти 33 различных изотопа этого элемента.
Теллур
Электронная конфигурация теллура составляет 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d 10 4s 2 p 6 d 10 5s 2 p 4.
Теллур имеет самую высокую температуру кипения из всех халькогенов - 1810 градусов по Фаренгейту.
В кристаллической форме он встречается в природе в виде метталоида серебра.
Селен
Электронная конфигурация селена составляет 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d 10 4s 2 p 4.
Хотя селен является неметаллом, он может проводить электричество.
Температура кипения селена также очень высока - 1265 градусов по Фаренгейту.
В природе он встречается в виде красноватого порошка, но при обработке он становится черным.
Селен является светопроводящим, что делает его электрически заряженным, когда он подвергается воздействию света.
Сера
Электронная конфигурация серы составляет 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 4.
Сера имеет широкий диапазон степеней окисления от -2 до +6.
Этот элемент содержится в следовых количествах в земной коре и человеческом теле.
Сера представляет собой желтое твердое вещество и при сгорании издает гнилой запах.
{module id="96#Сохраните материал в вашей социальной сети, чтобы легко найти его:" showtitle="true"}
{module id="103#Ответы на домашние задания:" showtitle="true"}