- •1. Общая характеристика, краткие сведения о элементах, истории открытия и их распространенности в природе
- •1.1 Общая характеристика
- •1.2 История открытия элементов
- •2. Изменения в группе величины радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации.
- •3. Сравнение свойств простых веществ. Свойства пероксидов и супероксидов
- •3.1 Свойства кислорода
- •3.5 Свойства полония
- •3.2 Свойства серы
- •3.3 Свойства селена
- •3.4 Свойства теллура
- •4. Сера: свойства соединений в отрицательных степенях окисления (сульфиды и полисульфиды); свойства соединений, содержащих серу в положительных степенях окисления (галогенды и оксогалогениды)
- •4.1 Свойства сульфидов
- •4.2 Полисульфиды
- •4.3 Галогениды и оксогалогениды
- •5. Политионовые кислоты, пероксосерные кислоты и их соли
- •6. Свойства селена и теллура и их соединений: селеноводород, теллуроводород, оксиды, кислородосодержащие кислоты
- •6.1 Химические свойства селена
- •6.2 Химические свойства теллура
- •7. Качественные реакции на сульфат-ионы и сульфид-ионы
- •8. Соединения элементов via-группы как лекарственные средства
- •8.1 Применение кислорода
- •8.2 Применение серы
- •8.3 Применение селена
- •9. Медико-биологическое значение элементов via-группы
- •10. Селен как элемент, способствующий проявлению кариеса
2. Изменения в группе величины радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации.
Сходство и различие свойств элементов VI группы, главной подгруппы с точки зрения строения атома.
В подгруппе кислорода с возрастанием атомного номера увеличивается радиус атомов, уменьшается энергия ионизации, характеризующая металлические свойства элементов. Поэтому в ряду 0-S-Se-Te-Ро свойства элементов изменяются от неметаллических к металлическим. В обычных условиях кислород - типичный неметалл (газ), а полоний - металл, похожий на свинец.
С увеличением атомного, номера элементов значение электроотрицательности элементов в подгруппе уменьшается. Отрицательная степень окисления становится все менее характерной. Окислительная степень окисления становится все менее характерной. Окислительная активность простых веществ в ряду 02-S-Se-Те снижается. Так, если сера и значительно слабее, селен непосредственно взаимодействует с водородом, то теллур с ним в реакцию не вступает.
По значению электроотрицательности кислород уступает только фтору, поэтому в реакциях со всеми остальными элементами проявляет исключительно окислительные свойства. Сера, селен и теллур по своим свойствам относятся к группе окислителей-восстановителей. В реакциях с сильными восстановителями проявляют окислительные свойства, а при действии сильных окислителей они окисляются, то есть проявляют восстановительные свойства. Основные свойства элементов отражены в таблице 1.
Таблица 1.
Элемент |
O |
S |
Se |
Te |
Po |
Порядковый номер |
8 |
16 |
34 |
52 |
84 |
Валентные электроны |
2s22p4 |
3s23p4 |
4s24p4 |
5s25p4 |
6s26p4 |
Энергия ионизации атома, эВ |
13,62 |
10,36 |
9,75 |
9,01 |
8,34 |
Относительная электроотрицательность |
3,50 |
2,6 |
2,48 |
2,01 |
1,76 |
Степень окисления в соединениях |
-1, -2, +2 |
-2, +2, +4, +6 |
-2, +4, +6 |
-2, +4, +6 |
-2, +2 |
Радиус атома, нм |
0,066 |
0,104 |
0,117, |
0,164 |
0,137 |
3. Сравнение свойств простых веществ. Свойства пероксидов и супероксидов
3.1 Свойства кислорода
S + О2 = SO2.
С графитом кислород реагирует при 700 °С
С + О2 = СО2.
Взаимодействие кислорода с азотом начинается лишь при 1200°С или в электрическом разряде
N2 + О2 2NО - Q.
Кислород реагирует и со многими сложными соединениями, например с оксидом азота (II)он реагирует уже при комнатной температуре:
2NО + О2 = 2NО2.
Сероводород, реагируя с кислородом при нагревании, дает серу
2Н2S + О2 = 2S + 2Н2О
или оксид серы (IV)
2Н2S + ЗО2 = 2SО2 + 2Н2О
в зависимости от соотношения между кислородом и сероводородом.
В приведенных реакциях кислород является окислителем. В большинстве реакций окисления с участием кислорода выделяется тепло и свет - такие процессы называются горением.
Еще более сильным окислителем, чем кислород О2, является озон О3.Он образуется в атмосфере при грозовых разрядах, объясняется специфический запах свежести после грозы. Обычноозон получают пропусканием разряда через кислород (реакция эндотермическая и сильно обратимая;выход озона около 5%):
ЗО2 2О3 - 284 кДж
При взаимодействии озона с раствором иодида калия выделяется йод, тогда как с кислородом эта реакция не идет:
2КI + О3 + Н2О = I2 + 2КОН + О2.
Реакция часто используется как качественная для обнаружения ионов I- или озона. Для этого в раствор добавляют крахмал, который дает характерный синий комплекс с выделившимся иодом.Реакция качественная еще и потому, что озон не окисляет ионы Сl- и Br-.
При пропускании газообразного озона через раствор какого-либо алкена в тетрахлорметане при температуре ниже20°С образуется озонид соответствующего алкена:
|
|
||||||||
|
|
|
O |
|
|
|
|
||
|
/ |
|
|
|
\ |
|
|
||
H2C = CH2 + O3 > H2C |
|
|
|
|
|
CH2 |
|
||
|
\ |
|
|
|
/ |
|
|
||
|
|
|
O |
|
|
|
|
||
|
|
||||||||
|
|
||||||||
|
|
||||||||
|
|
||||||||
|
|
||
|
|
|
|
|
озонид этилена |
|
|
|
|
|
|
Озониды - неустойчивые соединения. Они подвергаются гидролизу с образованием альдегидов или кетонов, например:
|
|
||||||
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
\ |
|
|
H 2C |
|
|
|
|
CH2 |
+ H2O > CH2 = O+H2O2 |
|
|
\ |
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
В этом случае часть метаналя (формальдегида) реагирует с пероксидом водорода, образуя метановую (муравьиную)кислоту:
НСНО + Н2О2 > НСООН + Н2О
