Hlavní jiný

Skupina chemických prvků kyslíkových skupin

Obsah:

Skupina chemických prvků kyslíkových skupin
Skupina chemických prvků kyslíkových skupin

Video: LIVE: Chemie 14. skupiny 2024, Červen

Video: LIVE: Chemie 14. skupiny 2024, Červen
Anonim

Porovnání vlastností

Prvky náležející do skupiny 16 periodické tabulky jsou charakterizovány elektronovými konfiguracemi, ve kterých šest elektronů zabírá vnější obal. Atom, který má takovou elektronickou strukturu, má tendenci tvořit stabilní obal osmi elektronů přidáním dalších dvou, čímž se vytvoří ion, který má dvojitý záporný náboj. Tato tendence tvořit záporně nabité ionty, typické pro nekovové prvky, je kvantitativně vyjádřena ve vlastnostech elektronegativity (předpoklad částečného negativního náboje, je-li přítomen v kovalentní kombinaci) a afinity elektronů (schopnost neutrálního atomu přijmout elektron, vytvoření negativního iontu). Jak tyto vlastnosti klesají, jak prvky zvyšují atomové číslo a hmotnost postupují dolů ve sloupci 16 periodické tabulky. Kyslík má, s výjimkou fluoru, nejvyšší elektronegativitu a elektronovou afinitu jakéhokoli prvku; hodnoty těchto vlastností se pak pro zbývající členy skupiny prudce snižují do té míry, že tellurium a polonium jsou v přírodě považovány za převážně kovové a mají tendenci ztrácet elektrony při tvorbě sloučenin.

Stejně jako ve všech skupinách tabulky má nejlehčí prvek - prvek s nejmenším atomovým číslem - extrémní nebo přehnané vlastnosti. Kyslík, kvůli malé velikosti jeho atomu, malému počtu elektronů v jeho základní vrstvě a velkému počtu protonů v jádru vzhledem k atomovému poloměru, má vlastnosti jedinečně odlišné od vlastností síry a zbývajících chalkogenů. Tyto prvky se chovají přiměřeně předvídatelným a periodickým způsobem.

Přestože i polonium vykazuje oxidační stav −2 při tvorbě několika binárních sloučenin typu MPo (ve kterém M je kov), těžší chalkogeny nevytvářejí negativní stav snadno a upřednostňují pozitivní stavy jako +2 a +4. Všechny prvky ve skupině s výjimkou kyslíku mohou předpokládat pozitivní oxidační stavy s převládajícími sudými hodnotami, ale nejvyšší hodnota +6 není pro nejtěžší členy příliš stabilní. Když je tohoto stavu dosaženo, existuje silná hnací síla, aby se atom vrátil do nižšího stavu, často do elementární formy. Tato tendence činí sloučeniny obsahující Se (VI) a Te (VI) účinnějšími oxidačními činidly než sloučeniny S (VI). Naopak sulfidy, selenidy a telluridy, ve kterých je oxidační stav -2, jsou silnými redukčními činidly, snadno oxidovatelnými na volné prvky.

Síra ani selen, a rozhodně ne kyslík, nevytvářejí čistě iontové vazby na nekovový atom. Tellurium a polonium tvoří několik sloučenin, které jsou poněkud iontové; telur (IV) sulfát, Te (SO 4) 2, a polonium (II) sulfát, Poso 4, jsou příklady.

Dalším prvkem prvků skupiny 16, který paralelizuje trendy obecně znázorněné ve sloupcích periodické tabulky, je zvyšující se stabilita molekul majících složení X (OH) n, jak se zvětšuje velikost centrálního atomu X. Neexistuje žádná sloučenina HO ― O ― OH, ve které by centrální atom kyslíku měl pozitivní oxidační stav, což je podmínka, že odolává. Analogická sloučenina síry HO ― S ― OH, i když není v čistém stavu známa, má několik stabilních derivátů ve formě kovových solí, sulfoxylátů. Silněji hydroxylované sloučeniny síry, S (OH) 4 a S (OH) 6 také neexistují, ne kvůli rezistenci síry na pozitivní oxidační stav, ale spíše kvůli vysoké hustotě náboje S (IV) a S (VI) stavy (velký počet kladných nábojů vzhledem k malému průměru atomu), který odpuzuje elektropozitivní atomy vodíku a dav, který se účastní kovalentního navázání šesti atomů kyslíku na síru, což podporuje ztrátu vody:

Se zvyšováním velikosti atomu chalkogenu se zvyšuje stabilita hydroxylovaných sloučenin: sloučenina orthotellurová kyselina, Te (OH) 6, je schopna existovat.