Общая характеристика неметаллов шестой группы

Строение и свойства атомов

В $VIA$-группе находятся $p$-элементы:

кислород $O$, сера $S$, селен $Se$, теллур $Te$ — неметаллы;
полоний $Po$ и ливерморий $Lv$ — металлы.

На внешнем электронном слое атомов всех этих элементов содержится $2$ $s$- и $4$ $p$-электрона. В атомах всех элементов, кроме кислорода, на внешнем слое имеются вакантные орбитали.

Строение электронных оболочек кислорода и серы представлено в таблице.

	Основное состояние	Возбуждённые состояния
Кислород	${{1 s}^{2} 2 s}^{2} {2 p}^{4}$	Невозможны, так как в атоме нет вакантных орбиталей
Сера	${1 s}^{2} {2 s}^{2} {2 p}^{6} {3 s}^{2} {3 p}^{4}$	${1 s}^{2} {2 s}^{2} {2 p}^{6} {3 s}^{2} {3 p}^{3} {3 d}^{1}$ ${1 s}^{2} {2 s}^{2} {2 p}^{6} {3 s}^{1} {3 p}^{3} {3 d}^{2}$

В $VIA$-группе наблюдаются общие закономерности изменения свойств. С увеличением порядкового номера (по группе сверху вниз):

радиус атома увеличивается;
электроотрицательность снижается;
неметаллические свойства ослабевают, а металлические усиливаются.

Степени окисления

Атомы серы, селена и теллура могут принимать по два электрона или отдавать до шести валентных электронов. Низшая степень окисления для них равна $-2$, а высшая — $+6$. Примеры соединений:

в низшей степени окисления — $\overset{- 2}{CuS}$ , $\overset{- 2}{CaSe}$ , $\overset{- 2}{H_{2} Te}$ ;
в высшей степени окисления — $\overset{+ 6}{{SeO}_{3}}$ , $\overset{+ 6}{{TeO}_{3}}$ , $\overset{+ 6}{H_{2} {S O}_{4}}$ .

Сере, селену и теллуру характерна также степень окисления $+4$:

\overset{+ 4}{{SO}_{2}}

\overset{+ 4}{{TeO}_{2}}

\overset{+ 4}{H_{2} {SeO}_{3}}

Для кислорода низшая степень окисления равна $-2$ (

\overset{- 2}{H_{2} O}

), а высшая — $+2$ (

\overset{+ 2}{{OF}_{2}}

Возможные валентности

В основном состоянии атомы элементов имеют по два неспаренных электрона и могут образовать две ковалентные связи, т. е. проявляют валентность $II$.

Кислород в некоторых соединениях образует дополнительно одну или две связи по донорно-акцепторному механизму; для него возможны валентности $III$ и $IV$.

Для серы, селена и теллура возможно «распаривание» электронов и переход одного или двух электронов на $d$-орбитали. В возбуждённом состоянии атомы могут образовать четыре и шесть ковалентных связей, т. е. этим элементам характерны валентности $IV$ и $VI$.

Нахождение в природе

Кислород — это самый распространённый на Земле химический элемент. В виде простого вещества он содержится в воздухе ($21$ $\%$ по объёму). Массовая доля кислорода в земной коре равна $49,5$ $\%$. Кислород входит в состав воды, различных минералов и органических соединений. Химический элемент кислород составляет до $85$ $\%$ массы всех живых организмов.

Сера в земной коре находится как в самородном виде, так и в виде соединений: сульфидов и сульфатов.

Природные сульфиды: пирит (или железный колчедан)

{FeS}_{2}

, свинцовый блеск

PbS

, медный блеск

{Cu}_{2} S

, цинковая обманка

ZnS

, киноварь

HgS

Природные сульфаты: гипс

{CaSO}_{4} \cdot {2 H}_{2} O

; горькая, или английская, соль

{MgSO}_{4} \cdot {7 H}_{2} O

; глауберова соль, или мирабилит,

{Na}_{2} {SO}_{4} \cdot {10 H}_{2} O

В живых организмах сера в основном содержится в белках; она входит в состав аминокислот цистеина и метионина.


Рис. $1$. Сера самородная	Рис. $2$. Гипс	Рис. $3$. Мирабилит

Селен и теллур находятся в природе в виде соединений с металлами; их обнаруживают в сульфидных рудах. Изредка эти вещества встречаются в самородном виде.

Источники:

Рис. 1. Сера самородная, https://image.shutterstock.com/image-photo/raw-sulphur-sulfur-ore-cutout-600w-1646293537.jpg. Дата обращения: 23.02.2021.

Рис. 2. Гипс, https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/large-gypsum-rock-stone-surrounded-by-1930260098. Дата обращения: 31.05.2023.

Рис. 3. Мирабилит, https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/raw-feedstock-on-shores-salt-lake-275540657. Дата обращения: 31.05.2023.

Вернуться в тему

Следующая теория

Отправить отзыв

Нашёл ошибку?

Сообщи нам!

1. Общая характеристика неметаллов шестой группы

Теория: