5.4. Применение

Азот используется для синтеза аммиака и производства азотной кислоты, из которых получают большое количество разнообразных химических соединений: азотные удобрения, взрывчатые, органические вещества и т. д. Азот применяется также для проведения синтезов в инертной среде.

Фосфор используют для получения оксида фосфора (V), ортофосфорной кислоты, в производстве спичек, в органических синтезах. Фосфор, мышьяк, сурьма, висмут входят в состав сплавов.

Соединения азота и его аналогов применяются также в производстве удобрений (соединения азота и фосфора), моющих средств (фосфаты, полифосфаты), для синтеза элементорганических соединений, обладающих биологической активностью (хлориды фосфора (III) и (V), фосфин), для борьбы с сельскохозяйственными вредителями (соединения мышьяка), в полупроводниковой технике (GaAs, InSb, InAs, Bi₂Te₃, Sb₂Te₃ и др.).

6. Элементы VI группы главной подгруппы

В главную подгруппу шестой группы входят халькогены (от греч. αόζ – медь и ένοζ – род, происхождение; название означает «рождающие медные руды»; в природе халькогены (кроме кислорода) встречаются чаще всего в форме соединений меди: сульфидов, селенидов и т. п.): кислород (О), сера (S), селен (Se), теллур (Те), полоний (Ро).

6.1. Характеристика элементов

Строение атомов. Структура внешнего электронного слоя атомов – ns²nр⁴.

Конфигурация внешнего электронного слоя нейтрального атома кислорода 2s²2р⁴. Он имеет 2 неспаренных электрона и может образовать 2 ковалентные связи по обменному механизму. Возможен и донорно-акцепторный механизм образования связи (например, в Н₃О⁺ – 3 ковалентные связи). Во внешнем слое атома d-орбиталей нет, поэтому для него отсутствуют высшие (более +2) степени окисления.

При образовании максимального числа -связей (4-х) осуществляется sр³-гибридизация атомных орбиталей.

Конфигурация внешних электронных оболочек атома серы в основном состоянии 3s²3р⁴:

За счет двух неспаренных электронов и свободных d-орбиталей степень окисления атома серы может быть равной от –2 до +6. В соединениях координационное число (КЧ) серы обычно равно 4 (sp³-гибридизация).

Для селена, теллура и полония также характерны степени окисления от –2 до +6, но если состояние S⁺⁶ типично, то соединения Ро⁺⁶ не получены.

С увеличением порядкового номера элементов в подгруппе радиусы атомов и ионов увеличиваются; энергии ионизации, сродство к электрону, электроотрицательности атомов уменьшаются (табл. 6.1).

Таблица 6.1

Некоторые свойства элементов главной подгруппы VI группы

Элементы	О	S	Se	Te	Po
Радиус атома, нм	0,073	0,102	0,116	0,136	0,146
Энергия ионизации I, эВ	13,62	10,36	9,75	9,01	8,43
Сродство к электрону, эВ	1,467	2,0772	2,0201	1,96	1,32
Электроотрицательность:
Относительная по Полингу	3,44	2,58	2,55	2,1	2,0
Относительная по Оллреду	3,50	2,44	2,48	2,01	1,76
Абсолютная, эВ	7,54	6,22	5,89	5,49	5,16

Валентности и степени окисления атомов элементов главной подгруппы VI группы приведены в табл. 6.2.

Таблица 6.2