- •Загальна характеристика елементів VI а групи
- •Оксиген
- •Ступені окиснення оксигену
- •Кисень можна добути:
- •Хімічні властивості молекулярного кисню:
- •Деякі схеми реакцій в які вступає кисень та його сполуки
- •Елементи підгрупи сульфуру
- •Деякі властивості елементів підгрупи сульфуру
- •Сірка в природі
- •Ступені окиснення елементів підгрупи сульфуру
- •Гідриди елементів підгрупи сульфуру
- •Хімічні властивості h2s і h2Se
- •Сполуки сульфуру, селену і телуру з оксигеном
- •Хімічні властивості оксидів сульфуру
- •Добування сульфатної кислоти
- •Деякі схеми реакцій в які вступають елементи підгрупи сульфуру та їх сполуки
- •1.Загальна характеристика елементів VI а групи.
- •2. Оксиген, його модифікації: способи добування, властивості.
- •3. Сульфур та його аналоги: властивості елементів та їх сполук.
Загальна характеристика елементів VI а групи
Елементи шостої групи за будовою атомів поділяють на головну і побічну підгрупи. Головну підгрупу складають р-елементи: Оксиген, Сульфур, Селен, Телур і Полоній. Побічну підгрупу складають d-елементи: Хром, Молібден, Вольфрам і Сіборгій (підгрупа Хрому).
Атоми елементів головної підгрупи на зовнішньому енергетичному рівні мають по шість електронів. Дані елементи (крім полонію) утворюють прості речовини — неметали. Молекули простих речовин мають різний склад і будову, оскільки на зовнішньому енергетичному рівні атомів перебувають по два неспарені електрони. Це пояснює існування великої кількості алотропних модифікацій. Неметалеві властивості в ряду О—S—Sе—Те—Ро слабшають, оскільки збільшується розмір атомів. У ряду О—S—Sе—Те—Ро підсилюються металеві властивості простих речовин. При звичайних умовах кисень — газ, сульфур — тверда речовина жовтого кольору, селен — тверда речовина сірого кольору, телур — кристалічна речовина сріблясто-білого кольору і полоній — м'який метал сріблясто-білого кольору. Елементи побічної підгрупи є металевими елементами. Вони утворюють прості речовини — метали. У хімічних реакціях беруть участь не тільки s-електрони зовнішнього рівня, але і d-електрони передзовнішнього рівня. Через це максимальний ступінь окиснення атомів дорівнює +6.
Оксиген
Оксиген очолює головну підгрупу VI групи періодичної системи. Вміст оксигену в повітрі 21% (об.), проте в атмосфері міститься лише 0,03% від маси оксигену в земній корі. Земна кора містить 49,13% (мас.), а у земній кулі його знаходиться 28.56% від загальної маси. Без оксигену неможливі фотосинтез (основний продуцент кисню на планеті), дихання живих організмів, важливі геохімічні процеси тощо.
В земній корі оксиген знаходиться у вигляді різних сполук. Це вода і різноманітні солі, головним чином карбонати і силікати найпоширеніших металів – кальцію, феруму, алюмінію; сульфати – глауберова сіль Na2SO4·10H2O; алюмосилікати – каолін Н2Al2Si2O8 і його похідні. В загальному оксигеновмісних мінералів налічується близько 1200. Оксиген входить до складу багатьох органічних сполук.
Кисень (від грец. оxy genes – той, що утворює кислоти) вперше у чистому вигляді добув шведський хімік Шеєле (Упсала, 1772), а в 1774 р. англійський хімік Д. Прістлі добув його з оксиду ртуті (ІІІ).
Молекула кисню – двохатомна. Два електрони, що знаходяться на p-розпушуючих орбіталях спричинюють парамагнітні властивості молекулярного кисню.
Кисень – безколірний газ, без запаху, дещо важчий, ніж повітря. 1 л повітря за нормальних умов важить 1,293 г, а 1 л кисню – 1,429 г. Кисень помірно розчинний у воді (30,8 см3/л при 293 К). Радіус О+ = 22 пм, О2– = 132 пм; ковалентний радіус = 66, вандервальсовий = 140. Електронегативність: 3,44 (за Полінгом), 3,50 (за Олредом).
Ступені окиснення оксигену
О-2 |
Н2О, Н3О+, ОН–, оксиди і т.д. |
О-1 |
Н2О2, пероксиди |
О0 |
О2, О3 |
О+1 |
О2F2 |
О+2 |
OF2 |
Оксиген існує в природі у вигляді трьох ізотопів:
Нуклід |
Атомна маса |
Поширеність в природі,% |
Період піврозпаду Т1/2 |
Ядерний спін І |
Ядерний магнітний момент m |
Застосування |
16О |
15.995 |
99.76 |
стабільний |
0+ |
|
|
17О |
16.999 |
0.048 |
стабільний |
5/2+ |
–1.894 |
ЯМР |
18О |
17.999 |
0.20 |
стабільний |
0+ |
|
Радіоактивна мітка в біології |
Штучно добуто ізотоп 19О. Це бета-випромінювач, період піврозпаду якого складає лише 30 секунд. Він утворюється в результаті радіолізу води.