Халькогены

Группа →	16
↓ Период
2	8 Кислород O 15,999 2s22p4
3	16 Сера S 32,06 3s23p4
4	34 Селен Se 78,971 3d104s24p4
5	52 Теллур Te 127,60 4d105s25p4
6	84 Полоний Po (209) 4f145d106s26p4
7	116 Ливерморий Lv (293) 5f146d107s27p4

Халькоге́ны (от греч. χαλκος — медь (в широком смысле), руда (в узком смысле) и γενος — рождающий) — химические элементы 16-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы главной подгруппы VI группы).

В группу входят кислород O, сера S, селен Se, теллур Te, полоний Po и искусственно полученный радиоактивный ливерморий Lv. Бинарные соединения этих элементов с металлами носят общее название халькогенидов. Типичная степень окисления −2 (встречается также −1).

Халькогены

Свойства элементов-халькогенов и простых веществ

Кислород

Основная статья: Кислород

8	Кислород
O 15,999
2s22p4

Кислород — самый распространённый элемент земной коры и человеческого организма. Образует две аллотропные модификации — кислород, O₂, и озон, O₃. Первый при нормальных условиях представляет собой газ без цвета, вкуса и запаха, мало растворяется в воде, а второй — газ голубого цвета, с резким специфическим запахом и «металлическим» вкусом, растворяется в воде в 10 раз лучше, чем кислород.

Кислород отличается от всех халькогенов. Это объясняется его положением в периодической системе. Кислород — халькоген второго периода, а это означает, что у него, в отличие от других элементов подгруппы, нет d-подуровня. Следовательно, элемент не способен переводить электроны подуровней s и p на подуровень d и поэтому проявляет, как правило, валентность 2. По электроотрицательности уступает только фтору. Образует оксиды, в которых проявляет степень окисления −2, и пероксиды, где его степень окисления −1.

Сера

Основная статья: Сера

16	Сера
S 32,06
3s23p4

Сера — шестнадцатый элемент периодической системы. Встречается в природе как в виде свободной самородной серы, так и в виде соединений. Образует три основны́е аллотропные модификации: ромбическая, моноклинная и пластическая серы. Две первые представляют собой кристаллы жёлтого цвета состава S₈, а последняя — полупрозрачную тёмно-коричневую резиноподобную массу с молекулами в виде нерегулярных спиральных цепей состава S_n. При комнатной температуре устойчива только ромбическая модификация. Сера не растворяется в воде, а порошок серы плавает в ней за счёт микроскопических пузырьков воздуха.

В отличие от кислорода сера уже имеет d-подуровень и может проявлять валентность 4 и 6. Степени окисления: −2, −1, 0, +1, +2, +4, +6.

Селен

Основная статья: Селен

34	Селен
Se 78,971
3d104s24p4

Селен — типичный полупроводник. Мало распространён в природе. Содержание его в земной коре всего 6×10⁻⁵ % массы. Соединения селена встречаются в виде примесей к соединениям серы, и получают его из отходов производства серной кислоты. Как и сера, селен образует три аллотропные модификации. Все они твёрдые вещества чёрного (чёрный селен, Se), серого (серый полимер, Se) или красного (красный циклоселен, Se₈) цветов. Селен — микроэлемент в организме человека, способствует усваиванию иода. Все его соединения и модификации ядовиты. Имеет природный радиоактивный изотоп, ⁸²Se.

Проявляет степени окисления −2, +2, +4, +6.

Теллур

Основная статья: Теллур

52	Теллур
Te 127,60
4d105s25p4

Теллур распространён в природе ещё меньше, чем селен. Массовая доля его в земной коре оценивается в 10⁻⁶ %. Относится к семейству металлоидов. Внешне похож на металл, но таковым не является. В природе встречается в виде минералов и примесей к самородной сере (японская теллу́ристая сера содержит 0,17 % теллура). Встречается даже самородный теллур. Как и селен, он тоже полупроводник, но его применение более ограничено. Теллур и его соединения в целом менее ядовиты по отношению к селену. Применяется как легирующая добавка к свинцу, улучшающая его механические свойства.

Проявляет степени окисления, как и остальные халькогены (кроме кислорода): −2, +2, +4, +6.

Полоний

Основная статья: Полоний

84	Полоний
Po (209)
4f145d106s26p4

До сих пор ведутся споры о принадлежности полония. Одни авторы причисляют полоний к металлоидам, а другие — к металлам. Полоний представляет собой серебристо-белый мягкий радиоактивный полуметалл. Имеет две аллотропные модификации — низкотемпературный полоний, α-Po, образующий кубическую решётку, и высокотемпературный полоний, β-Po, образующий ромбическую решётку. Все его соединения чрезвычайно ядовиты ввиду радиоактивности всех изотопов полония. Самый стабильный изотоп (с атомной массой 209) имеет период полураспада 125 лет. В макроколичествах в природе отсутствует, однако семь радионуклидов полония (полоний-210, 211, 212, 214, 215, 216 и 218) входят в состав естественных радиоактивных рядов.

Проявляет степени окисления −2, +2, +4, +6.

Ливерморий

Основная статья: Ливерморий

116	Ливерморий
Lv (293)
5f146d107s27p4

Ливерморий — искусственно синтезированный элемент, не имеющий стабильных изотопов, в природе не встречается. Свойства ливермория мало изучены, однако считается, что металлические свойства ливермория выражены ещё сильнее, чем у полония.

Литература

Глинка Н. Л. Общая химия. — М.: «Химия», 1977, переработанное. — 720 с.