6.Халькогены: общая характеристика, склонность атомов к образованию цепей.

Общая характеристка

В состав 6-й группы входят кислород 80, сера i6S, селен 34Se, теллур 5гТе и полоний 84Ро. Общее название этих элементов — халькогены — происходит от греч. %аЯ.ко£ (медь) и yevo£ (род, происхождение) и означает «рождающие медные руды». В природе халькогены (за исключением кислорода) встречаются чаще всего в форме соединений меди: сульфидов, селенидов и т. п. В основном состоянии атомы халькогенов имеют электронную конфигурацию ns2np* с четным числом валентных электронов, два из которых неспарены. Поэтому кислород, не имеющий низкой по энергии вакантной rf-орбитали, в большинстве соединений двухвалентен, в то время как другие халькогены способны образовывать до шести ковалентных связей.

При переходе от кислорода к полонию размер атомов и их возможные координационные числа увеличиваются, а значения энергии ионизации и электроотрицательность — уменьшаются. Кислород, электроотрицательность которого уступает лишь фтору, и сера — типичные неметаллы, селен и теллур — металлоиды с характерными металлическими свойствами, полоний — металл. Несмотря на небольшой радиус, координационное число кислорода может изменяться в широких пределах в зависимости от характера связи (ковалентная, ионная) и

типа кристаллической структуры: 0 (атомарный кислород), 1 (02, СО), 2 (Н20, Н202), 3 (Н30+), 4 (оксоацетаты Be и Zn), 6 (MgO, CdO) и 8 (Na20, Cs20). В соединениях серы, селена, теллура с кислородом и галогенами реализуются степени окисления +6 (в гексафторидах 3F6 и смешанных галогенидах), +4, +2. С большинством

других элементов они образуют халькогениды, где находятся в низшей степени окисления (-2). Помимо этого, благодаря способности к образованию гомоатомных цепей, во многих соединениях серы, селена и теллура реализуются формальные промежуточные (в том числе дробные) степени окисления: +1 (S2C12), -2/5 (Na2S5), +5/2 (Na2S406), +1/5 (Se,20+), +1/2 (Те?*) и др.

Склонность атомов к образованию цепей

Способность атомов элементов соединяться в кольца или цепи называется

катенацией. Наиболее характерна катенация для серы, селена и теллура: для них

известны цепи, содержащие десятки и сотни тысяч атомов. Методами

хроматографии идентифицированы циклы S„, где 6 < п< 23. Для кислорода известно

ограниченное число нестойких соединений — пероксидов: озон 03, дифторид кислорода

04F2, кратность связи О—О которых повышена за счет рп—/?л-перекрывания.

Катенация характерна не только для простых веществ. Известны

соединения, содержащие гомоатомные циклы и цепи, стабилизированные

концевыми атомами —Н, — С1 или группами —SO3, например: циклические

поликатионы S8+, Se8+, а также полисульфаны, политионаты:

7.Кислород:строение молекул кислорода и озона(методы вс иМо), физические и химические свойства, классификация оксидов, пероксиды и надпероксиды.

Физические свойства. Кислород — бесцветный газ без запаха и вкуса, состоит из двухатомных молекул. В 100 объемах воды при 0°С растворяется 4,89 объема кислорода, а при 20 °С — 3,10 объема. Растворимость кислорода в соленой воде несколько ниже, но достаточна для поддержания жизни. При температуре -183 "С и давлении 1 атм кислород конденсируется в подвижную голубоватую жидкость, которая затвердевает при температуре -219 °С. Твердый и жидкий кислород также построены из двухатомных молекул. Известны три аллотропные формы кислорода: 0₂, озон 0₃ и крайне неустойчивый тетракислород 0₄. Озон. Бесцветный (в толстых слоях — голубой) газ с характерным резким запахом, малорастворимый в воде. Жидкий озон имеет густую фиолетово-синюю окраску.

Химические свойства

Кислород отличается высокой реакционной способностью и окисляет многие простые и сложные вещества при комнатной (и даже при еще более низкой) температуре. Эти реакции могут инициироваться нагреванием,

освещением, катализаторами и сопровождаются вьщелением большого количества теплоты. Особенно сильным окислителем является жидкий кислород — пропитанная им вата при поджигании мгновенно сгорает. Некоторые летучие органические вещества способны самопроизвольно воспламеняться на расстоянии

нескольких метров от открытого сосуда с жидким кислородом. Кислород 0₂ непосредственно не реагирует лишь с инертными газами, галогенами (за исключением фтора), серебром, золотом и платиновыми металлами

СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ КИСЛОРОДА