Kalkogének

Kalkogén (a görög χαλκος szóból  - réz (tág értelemben), érc (szűk értelemben) és γενος  - szülés) - a kémiai elemek periódusos rendszerének 16. csoportjának kémiai elemei (az elavult osztályozás szerint  - elemek csoport fő alcsoportjának VI) [1] . A csoportba tartozik az oxigén O, kén S, szelén Se, tellúr Te, polónium Po és mesterségesen előállított radioaktív májmórium Lv. Ezeknek az elemeknek a fémekkel alkotott bináris vegyületeit összefoglalóan kalkogenideknek nevezzük .. A tipikus oxidációs állapot –2 (szintén –1).

A kémiai képletekben a kalkogéneket néha [2] [3] jelölik .

Kalkogén elemek és egyszerű anyagok tulajdonságai

Oxigén

Az oxigén a legnagyobb mennyiségben előforduló elem a földkéregben és az emberi testben. Két allotróp módosulatot képez  : oxigént (O 2 ) és ózont (O 3 ). Az első normál körülmények között színtelen, íztelen és szagtalan, vízben gyengén oldódó gáz, a második pedig éles fajszagú, „fémes” ízű kék ​​gáz, amely 10-szer jobban oldódik vízben, mint az oxigén.

Az oxigén különbözik az összes kalkogéntől. Ez a periódusos rendszerben elfoglalt helyének köszönhető. Az oxigén a második periódus kalkogénje, ami azt jelenti, hogy az alcsoport többi elemével ellentétben nincs d -alszintje. Következésképpen az elem nem képes az s és p részszintek elektronjait a d alszintre átvinni , ezért rendszerint 2 vegyértéket mutat . Elektronegativitás szempontjából a fluor után a második . Oxidokat képez, amelyekben -2 oxidációs állapotot mutat, és peroxidokat, ahol az oxidációs állapota -1.

Kén

A kén a periódusos rendszer tizenhatodik eleme. A természetben szabad natív kén és vegyületek formájában egyaránt előfordul . Három fő allotróp módosulatot alkot: ortorombikus, monoklin és képlékeny kén. Az első kettő S 8 összetételű sárga kristály , az utolsó pedig egy áttetsző, sötétbarna gumiszerű massza, melynek molekulái szabálytalan spirális láncok formájában S n összetételűek . Szobahőmérsékleten csak a rombuszos módosulás stabil. A kén nem oldódik vízben, a mikroszkopikus légbuborékok miatt kénpor úszik benne.

Az oxigénnel ellentétben a kén már rendelkezik d -alszinttel, és 4-es és 6-os vegyértéket mutathat. Oxidációs állapotok: -2, -1, 0, +1, +2, +4, +6.

Szelén

A szelén egy tipikus félvezető . A természetben nem elterjedt. Tartalma a földkéregben  a tömegnek mindössze 6 × 10 −5 %-a. A szelénvegyületek szennyeződésként fordulnak elő a kénvegyületekben, és a kénsavgyártás hulladékából nyerik őket. A kénhez hasonlóan a szelén is három allotróp módosulatot alkot. Mindegyik fekete (fekete szelén, Se), szürke (polimerszürke, Se) vagy vörös (cikloszelénvörös, Se 8 ) szilárd anyag. A szelén nyomelem az emberi szervezetben, elősegíti a jód felszívódását . Számos vegyülete, valamint allotróp módosulatai mérgezőek (nagy koncentrációban). Természetes radioaktív izotópja van, a 82 Se .

Oxidációs állapotokat mutat -2, +2, +4, +6.

Tellúr

A tellúr még kevésbé elterjedt a természetben, mint a szelén. Tömeghányadát a földkéregben 10–6  %-ra becsülik. A metalloidok családjába tartozik . Fémnek tűnik, de nem az. A természetben ásványi anyagok és szennyeződések formájában fordul elő a natív kénben (a japán tellur kén 0,17% tellúrt tartalmaz). Még natív tellúr is létezik. A szelénhez hasonlóan ez is félvezető, de felhasználása korlátozottabb. A tellúr és vegyületei általában kevésbé mérgezőek, mint a szelén. Ólom ötvözőjeként használják , javítva annak mechanikai tulajdonságait.

Oxidációs állapotokat mutat, mint a többi kalkogén (az oxigén kivételével): −2, +2, +4, +6.

Polonius

Mindeddig viták folynak a polónium tulajdonjogáról. Egyes szerzők a polóniumot metalloidok közé sorolják, míg mások fémek közé sorolják. A polónium ezüstfehér puha radioaktív félfém. Két allotróp módosulata van - az alacsony hőmérsékletű polónium, az α-Po, amely köbös rácsot alkot, és a magas hőmérsékletű polónium, a β-Po, amely rombuszos rácsot alkot. Valamennyi vegyülete rendkívül mérgező a polónium összes izotópjának radioaktivitása miatt. A legstabilabb izotóp (209 atomtömegű) felezési ideje 125 év. Makro mennyiségben hiányzik a természetben, azonban hét polónium radionuklid (polónium-210, 211, 212, 214, 215, 216 és 218) a természetes radioaktív sorozat része .

Oxidációs állapotokat mutat -2, +2, +4, +6.

Livermorium

A Livermorium egy mesterségesen szintetizált elem, amely nem rendelkezik stabil izotópokkal, és nem fordul elő a természetben. A livermorium tulajdonságait kevéssé tanulmányozták, de úgy gondolják, hogy a livermorium fémes tulajdonságai még hangsúlyosabbak, mint a polóniumé.

Jegyzetek

1. ↑ Periodikus rendszer archiválva 2013. június 1-én a Wayback Machine - nél az IUPAC webhelyén
2. ↑ Rachel Woods-Robinson, Yanbing Han, Hanyu Zhang, Tursun Ablekim, Imran Khan. Szélessávú kalkogenid félvezetők  //  Kémiai vélemények. — 2020-05-13. — Vol. 120 , iss. 9 . - P. 4007-4055 . — ISSN 1520-6890 0009-2665, 1520-6890 . - doi : 10.1021/acs.chemrev.9b00600 . Archiválva : 2022. május 11.
3. ↑ M. Hyla. Hálózatot formáló nanoklaszterek bináris As–S/Se szemüvegekben: Ab Initio kvantumkémiai modellezéstől a kísérleti bizonyítékokig  // Nanoscale Research Letters. — 2017-01-17. - T. 12 , sz. 1 . - S. 45 . — ISSN 1556-276X . - doi : 10.1186/s11671-016-1788-8 .

Irodalom

Glinka N. L. Általános kémia. - M . : "Kémia", 1977, átdolgozva. — 720 s.

Linkek

Szótárak és enciklopédiák	Nagy katalán Nagy orosz
Bibliográfiai katalógusokban	GND : 4147539-2 J9U : 987007558907505171 LCCN : sh2002008811 NDL : 00570185 NKC : ph119121