Халькогены — это химические элементы, составляющие 16-ю группу (по устаревшей классификации — главную подгруппу VI группы) периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева. Название группы происходит от греческих слов chalkos (медь, руда) и genos (рождающий), что дословно означает «рождающие руды». Это связано с тем, что природные соединения меди (и многих других металлов) чаще всего встречаются в виде оксидов или сульфидов. Состав группы В группу халькогенов входят следующие элементы:
| Символ | Название | Атомный номер | Природа элемента |
|---|---|---|---|
| O | Кислород | 8 | Неметалл (газ) |
| S | Сера | 16 | Неметалл |
| Se | Селен | 34 | Неметалл |
| Te | Теллур | 52 | Полуметалл |
| Po | Полоний | 84 | Радиоактивный металл |
| Lv | Ливерморий | 116 | Искусственный сверхтяжелый элемент |
Общая характеристика и электронное строение Все халькогены имеют общую электронную конфигурацию внешнего слоя: .
- На внешнем энергетическом уровне у них находится 6 электронов.
- До завершения электронного слоя (октета) им не хватает 2 электронов. Поэтому в соединениях с металлами и водородом они чаще всего проявляют степень окисления -2.
- При взаимодействии с более электроотрицательными элементами (например, фтором или кислородом для всех, кроме самого кислорода) они могут проявлять положительные степени окисления: +2, +4, +6.
Физические и химические свойства Свойства элементов в группе закономерно меняются при увеличении атомного номера сверху вниз:
- Неметаллические свойства: Ослабевают. Кислород и сера — типичные неметаллы, теллур — полуметалл, а полоний — металл.
- Электроотрицательность: Уменьшается. Кислород является вторым по электроотрицательности элементом после фтора.
- Атомный радиус: Увеличивается, так как растет число электронных слоев.
- Агрегатное состояние: Кислород — газ, остальные элементы при нормальных условиях являются твердыми веществами.
Соединения халькогенов
- С водородом: Образуют соединения состава (вода , сероводород и др.). Кислород образует аномально устойчивое соединение (воду) благодаря водородным связям. Растворы остальных водородных соединений (от серы до теллура) проявляют кислотные свойства, сила которых растет вниз по группе. С металлами: Образуют бинарные соединения — оксиды, сульфиды, селениды и теллуриды. С кислородом: Сера, селен и теллур образуют диоксиды ( ) и триоксиды ( ), которые являются ангидридами соответствующих кислот.
Биологическая роль и применение
- Кислород необходим для дыхания и процессов горения.
- Сера входит в состав белков (аминокислоты цистеин и метионин), используется в производстве серной кислоты и вулканизации резины.
- Селен и теллур являются полупроводниками и широко применяются в электронике, фотоэлементах и стекольной промышленности.
- Полоний крайне токсичен и радиоактивен, используется в основном в узкоспециализированных источниках энергии и научных исследованиях.
Я могу составить для вас таблицу сравнения свойств водородных соединений халькогенов или подробно расписать химические реакции для любого из этих элементов.