AMFIGENE: ELEMENTE, PROPRIETĂȚI ȘI COMPUȘI - CHIMIE - 2025

De calcogen sau calcogen sunt elemente chimice care aparțin grupului sau familiei de oxigen din tabelul periodic. Acestea se află în grupul VIA sau 16, amplasate pe partea dreaptă sau blocul p.

Șeful grupului, așa cum îi spune numele, este ocupat de elementul oxigen, care diferă fizic și chimic de elementele sale din același grup. Cuvântul „chalcogen” derivă din cuvântul grecesc chalcos, care înseamnă cupru.

Sursa: Pxhere

Mulți chimisti au numit aceste elemente ca formatori de cenușă, cretă, bronzi și lanțuri. Cu toate acestea, cea mai precisă interpretare corespunde cu cea a „formatorilor minerali”.

Astfel, calcogenii se caracterizează prin a fi prezenți în nenumărate minerale; cum ar fi silicati, fosfați, oxizi, sulfuri, selenide etc.

Pe de altă parte, cuvântul „antigen” înseamnă capabil să formeze compuși acizi sau bazici. Un exemplu simplu în acest sens este faptul că există oxizi acizi și bazici.

Oxigenul nu poate fi găsit doar în aerul pe care îl respiri, dar este, de asemenea, o parte din 49% din scoarța terestră. Din acest motiv, nu este suficient să te uiți la nori pentru a-l duce cu capul; și pentru a contempla manifestarea fizică maximă a calcogenilor, este necesar să vizitați un munte sau un minereu.

Elemente calcogenice

Sursa: Gabriel Bolívar

Care sunt elementele grupului 16? Imaginea superioară arată coloana sau grupul cu toate elementele sale, conduse de oxigen. Denumindu-le în ordine descrescătoare avem: oxigen, sulf, seleniu, telur și poloniu.

Deși nu este arătat, sub poloniu se află elementul sintetic, radioactiv și al doilea cel mai greu după oganeson: livermorio (Lv).

Oxigen

Oxigenul se găsește în natură în principal ca două forme alotropice: O ₂ , oxigen molecular sau diatomice și O ₃ , ozon. Este gaz în condiții terestre și se obține din lichefierea aerului. În stare lichidă, are tonuri albăstrui palide, iar sub formă de ozon poate forma săruri de culoare roșiatică numite ozonide.

Sulf

Are, în mod natural, douăzeci de alotropuri diferite, cel mai comun dintre toate fiind S ₈ „coroana de sulf”. Sulful este capabil să formeze cu sine molecule ciclice sau lanțuri elicoidale cu legătură covalentă SSS …; Aceasta este cunoscută sub numele de catenare.

În condiții normale, este un solid galben, ale cărui colorații roșiatice și verzuie depind de numărul de atomi de sulf care alcătuiesc molecula. Numai în faza gazoasă, se găsește ca o moleculă diatomică S = S, S ₂ ; similar cu oxigenul molecular.

Seleniu și telur

Seleniul formează lanțuri mai scurte decât sulful; dar cu suficientă diversitate structurală pentru a găsi alotrope de roșu, cristalin gri și negru amorf.

Unii îl consideră un metaloid, iar alții un element nemetalic. În mod surprinzător, este esențial pentru organismele vii, dar la concentrații foarte mici.

Telluriu, pe de altă parte, cristalizează ca un solid cenușiu și posedă caracteristici și proprietăți ale unui metaloid. Este un element foarte rar în scoarța terestră, fiind găsit în concentrații extrem de mici în minerale rare.

Poloniu

Dintre toate catalizele, este singurul element metalic; dar la fel ca cei 29 de izotopi (și alții), este instabil, foarte toxic și radioactiv. Se găsește ca un oligoelement în unele minerale de uraniu și în fumul de tutun.

Proprietăți

Configurare electronică și stări de valență

Toți catalizatorii au aceeași configurație electronică: ns ² np ⁴ . Prin urmare, au șase electroni de valență. Fiind în blocul p, în partea dreaptă a tabelului periodic, ei tind să câștige electroni mai mult decât să-i piardă; prin urmare, câștigă doi electroni pentru a-și completa octetul de valență și, prin urmare, dobândesc o valență de -2.

La fel, își pot pierde toți șase electroni de valență, lăsându-le cu o stare de +6.

Stările posibile de valență pentru chalcogens variază de la -2 la +6, acestea două fiind cele mai frecvente. Pe măsură ce se deplasează în josul grupului (de la oxigen la poloniu), crește tendința elementelor de a adopta stări de valență pozitive; ceea ce este egal cu o creștere a caracterului metalic.

Oxigenul, de exemplu, capătă o stare de valență -2 în aproape toți compușii săi, cu excepția cazului în care formează legături cu fluorul, forțându-l să piardă electroni datorită electronegativității sale mai mari, adoptând o stare de valență de +2 (OF ₂ ) . Peroxizii sunt, de asemenea, un exemplu de compuși în care oxigenul are o valență de -1 și nu -2.

Caracter metalic și nemetalic

Când coborâți în grup, razele atomice cresc și odată cu ele proprietățile chimice ale elementelor sunt modificate. De exemplu, oxigenul este un gaz, iar termodinamic este mai stabil ca o moleculă diatomică O = O, decât ca un "lanț de oxigen" OOOO …

Este elementul cu cel mai mare caracter nemetalic al grupului și, prin urmare, formează compuși covalenți cu toate elementele blocului p și cu unele metale de tranziție.

Caracterul nemetalic scade pe măsură ce caracterul metalic crește. Aceasta se reflectă în proprietățile fizice, cum ar fi punctele de fierbere și de topire, care cresc de la sulf la poloniu.

O altă caracteristică a creșterii caracterului metalic este creșterea configurațiilor cristaline ale compușilor formați din telur și poloniu.

compuşi

Unii compuși formați de calcogeni sunt menționați în general mai jos.

hidruri

-H ₂ O

-H ₂ S

Conform nomenclaturii IUPAC, aceasta este numită sulfură de hidrogen și nu hidrură de sulf; din moment ce H lipsește o valență de -1.

-H ₂ Se

De asemenea, este numită selenură de hidrogen, la fel ca restul de hidruri.

-H ₂ Te

-H ₂ Po

Hidrura de oxigen este apa. Celelalte sunt mirositoare și otrăvitoare, H ₂ S fiind cel mai cunoscut dintre toate, chiar și în cultura populară.

Sulfurile

Toate au în comun anionul S ^2- (cel mai simplu). Printre ele se numără:

-MgS

-FeS

-CuFeS ₂

-Na ₂ S

-BaS

În mod similar, există selenide, Se ^2- ; telenuros, Te ^2- și polonuros, Po ^2- .

halogenuri

Chalcogenii pot forma compuși cu halogeni (F, Cl, Br, I). Unii dintre ei sunt:

-TeI ₂

-S ₂ F ₂

-OF ₂

-SCl ₂

-SF ₆

-SeBr ₄

Oxizii

În sfârșit, există oxizii. În ele, oxigenul are o valență de -2 și pot fi ionice sau covalente (sau au caracteristici ale ambelor). Aveți, de exemplu, următorii oxizi:

-SO ₂

-TeO ₂

-Ag ₂ O

-Fe ₂ O ₃

-H ₂ O (oxid de hidrogen)

-SeO ₃

Există sute de mii de alți compuși, care implică structuri solide interesante. În plus, ele pot prezenta polianioni sau policații, în special în cazurile de sulf și seleniu, ale căror lanțuri pot dobândi sarcini pozitive sau negative și interacționează cu alte specii chimice.

Referințe

1. López A. (2019). Oxigenul și grupul său (familia oxigenului). Academie. Recuperat din: academia.edu
2. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică. În Elementele grupului 16. (A patra ediție) Mc Graw Hill.
3. Wikipedia. (2018). Calcogen. Recuperat de la: https://en.wikipedia.org/wiki/Chalcogen
4. Catherine H. Banks. (2019). Calcogen. Advameg. Recuperat de la: chemistryexplained.com
5. William B. Jensen. (1997). O notă despre termenul «Chalcogen». Journal of Chemical Education, 74 (9), 1063. DOI: 10.1021 / ed074p1063.
6. Chimie Libretexts. (16 mai 2017). Elemente din grupa 16 (The Chalcogens). Recuperat din: chem.libretexts.org.