Халькогены


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)[1]. В группу входят кислород O, сера S, селен Se, теллур Te, полоний Po и искусственно полученный радиоактивный ливерморий Lv. Типичная степень окисления −2 (встречается также −1), также для всех халькогенов кроме кислорода характерны степени оксиления +4 и +6. Бинарные соединения этих элементов с металлами носят общее название халькогенидов.

В химических формулах халькогены иногда обозначают [2][3].

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, малорастворим в воде, а второй — газ светло-голубого цвета, с резким специфическим запахом и «металлическим» вкусом, растворяется в воде в 10 раз лучше, чем кислород.

Обладает высокой электроотрицательностью, уступая по этому показателю только фтору. Отличительная особенность кислорода от других халькогенов заключается в отсутствии у его атомов d-орбиталей, на которых могли бы размещаться валентные электроны при их переходе с 2s- и 2p-орбиталей (второй энергетический уровень атомов не имеет d-орбиталей). По причине наличия тольо двух неспаренных электронов и высокой электроотрицательности кислород имеет валентность 2 в подавляющем большинстве соединений, валентности 4 и 6, характерные для остальных халькогенов, не проявляет. Образует оксиды, в которых проявляет степень окисления −2, пероксиды со степенью окисления −1 (Na2O2, H2O2), надпероксиды (супероксиды) со степенью окисления −0.5 (KO2) и озониды со степенью окисления −1/3 (RbO3). Фторид кислорода OF2 — единственное соединение, в котором кислород проявляет степень окисления +2.

Сера  встречается в природе как в виде 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 Sn. При комнатной температуре устойчива только ромбическая модификация. Сера не растворяется в воде, а порошок серы плавает в ней за счёт микроскопических пузырьков воздуха. Диэлектрик.

В отличие от атомов кислорода атомы серы имеют 3d-орбитали, на которые могут переходить их валентные электроны с 3s и 3p-орбиталей, и, таким образом, имеет возможность проявлять валентность 4 и 6. Степени окисления: −2, −1, 0, +1, +2, +4, +6.