16 족 원소 또는 칼 코겐는 주기율표의 산소 또는 그룹에 속하는 화학 원소이다. 그들은 VIA 또는 16 그룹에 있으며 오른쪽 또는 블록 p에 있습니다.
그룹의 머리는 이름에서 알 수 있듯이 동일한 그룹의 요소와 물리적, 화학적으로 다른 산소 요소가 차지합니다. 'chalcogen'이라는 단어는 구리를 의미하는 그리스어 chalcos에서 유래되었습니다.
출처 : Pxhere
많은 화학자들은 이러한 요소를 재, 분필, 청동 및 사슬의 형성 자로 명명했습니다. 그러나 가장 정확한 해석은 '광물 형성 자'의 해석에 해당합니다.
따라서 칼 코겐은 무수한 미네랄에 존재하는 것이 특징입니다. 규산염, 인산염, 산화물, 황화물, 셀레 나이드 등
반면에 '항원'이라는 단어는 산성 또는 염기성 화합물을 형성 할 수 있음을 의미합니다. 이에 대한 간단한 예는 산성 및 염기성 산화물이 있다는 사실입니다.
산소는 숨쉬는 공기에서 발견 될뿐만 아니라 지각의 49 %에 포함됩니다. 이런 이유로 구름을 정면으로 바라 보는 것만으로는 충분하지 않습니다. 칼 코겐의 최대 물리적 발현을 고려하려면 산이나 광석을 방문해야합니다.
칼 코겐 요소
출처 : Gabriel Bolívar
그룹 16의 요소는 무엇입니까? 상단 이미지는 산소로 향하는 모든 요소가있는 열 또는 그룹을 보여줍니다. 산소, 황, 셀레늄, 텔 루륨 및 폴로늄의 내림차순으로 이름을 지정합니다.
표시되지는 않았지만 폴로늄 아래에는 합성 방사성 원소가 있으며 오가네 손 다음으로 무거운 원소 인 간 모리오 (Lv)가 있습니다.
산소
산소는 자연에서 주로 두 개의 동소체로 발견됩니다 : O 2 , 분자 또는 이원자 산소와 O 3 , 오존. 그것은 지상 조건에서 가스이며 공기의 액화에서 얻습니다. 액체 상태에서는 옅은 푸르스름한 색조를 띠고 오존 형태로 오조 니드라고 불리는 적갈색의 염을 형성 할 수 있습니다.
황
그것은 자연적으로 20 개의 다른 동소체를 가지고 있으며, 가장 일반적인 것은 S 8 "황관"입니다. 유황은 그 자체로 고리 형 분자 또는 공유 결합 SSS를 가진 나선형 사슬을 형성 할 수 있습니다…; 이것은 catenation으로 알려져 있습니다.
정상적인 조건에서는 노란색 고체이며, 붉은 색과 녹색을 띠는 색은 분자를 구성하는 황 원자의 수에 따라 달라집니다. 기체상에서 만 이원자 분자 S = S, S 2 ; 분자 산소와 유사합니다.
셀레늄과 텔루르
셀레늄은 황보다 짧은 사슬을 형성합니다. 그러나 적색, 회색 결정질 및 무정형 흑색 동소체를 찾기에 충분한 구조적 다양성이 있습니다.
일부는 금속 물질로 간주하고 다른 일부는 비금속 요소로 간주합니다. 놀랍게도 그것은 살아있는 유기체에 필수적이지만 매우 낮은 농도입니다.
반면에 텔 루륨은 칙칙한 고체로 결정화되며 준 금속의 특성과 특성을 가지고 있습니다. 그것은 지각에서 매우 희소 한 원소이며 희귀 미네랄에서 극히 낮은 농도로 발견됩니다.
폴로늄
모든 칼 코겐 중에서 유일한 금속 원소입니다. 그러나 29 개의 동위 원소 (및 기타)와 마찬가지로 불안정하고 독성이 높으며 방사성입니다. 일부 우라늄 광물과 담배 연기에서 미량 원소로 발견됩니다.
속성
전자 구성 및 원자가 상태
모든 칼 코겐은 동일한 전자 구성을 가지고 있습니다 : ns 2 np 4 . 그러므로 그들은 6 개의 원자가 전자를 가지고 있습니다. 주기율표의 오른쪽에있는 블록 p에 있기 때문에 전자를 잃는 것보다 더 많은 전자를 얻는 경향이 있습니다. 따라서 그들은 원자가 옥텟을 완성하기 위해 두 개의 전자를 얻고 결과적으로 -2의 원자가를 얻습니다.
마찬가지로 6 개의 원자가 전자를 모두 잃어 +6 상태로 남길 수 있습니다.
칼 코겐의 가능한 원자가 상태는 -2에서 +6까지 다양하며,이 두 가지가 가장 일반적입니다. 그룹 (산소에서 폴로늄으로) 아래로 이동하면 원소가 양의 원자가 상태를 채택하는 경향이 증가합니다. 금속성 특성이 증가하는 것과 같습니다.
산소는 예를 들어,이 +2 원자가 상태 (OF 채택이 인해 높은 전기 음성도에 전자를 잃고 강제 불소 결합을 형성하는 경우를 제외하고는 거의 모든 화합물 -2 원자가 상태를 획득 2 ) . 과산화물은 또한 산소의 원자가가 -2가 아니라 -1 인 화합물의 예입니다.
금속성 및 비금속 성 특성
그룹 아래로 내려 가면 원자 반경이 증가하고 원소의 화학적 특성이 수정됩니다. 예를 들어, 산소는 가스이며 열역학적으로 "산소 사슬"OOOO보다 이원자 분자 O = O로서 더 안정적입니다.
그것은 그룹의 가장 큰 비금속 특성을 가진 원소이므로 p 블록의 모든 원소 및 일부 전이 금속과 공유 화합물을 형성합니다.
비금속 성 특성은 금속성 특성이 증가함에 따라 감소합니다. 이것은 유황에서 폴로늄으로 증가하는 끓는점 및 융점과 같은 물리적 특성에 반영됩니다.
금속 특성 증가의 또 다른 특징은 텔루르와 폴로늄에 의해 형성된 화합물의 결정 구조가 증가한다는 것입니다.
화합물
칼 코겐에 의해 형성된 일부 화합물은 일반적으로 아래에 언급되어 있습니다.
하이드 라이드
-H 2 O
-H 2 S
IUPAC 명명법에 따르면 황화수소가 아닌 황화수소로 명명됩니다. H는 -1의 원자가가 없기 때문입니다.
-H 2 Se
마찬가지로 나머지 수 소화물과 마찬가지로 셀렌 화수소로 명명됩니다.
-H 2 Te
-H 2 Po
산소 수 소화물은 물입니다. 다른 것들은 냄새가 나고 유독하며 H 2 S는 대중 문화에서도 가장 잘 알려져 있습니다.
황화물
모두 공통적으로 음이온 S 2- (가장 단순한 것)를 가지고 있습니다. 그중에는 다음이 포함됩니다.
-MgS
-FeS
-CuFeS 2
-Na 2 S
-BaS
유사하게, 셀레 나이드, Se 2- ; telenuros, Te 2- 및 polonuros, Po 2- .
할로겐화물
칼 코겐은 할로겐 (F, Cl, Br, I)과 화합물을 형성 할 수 있습니다. 그들 중 일부는 다음과 같습니다.
-TeI 2
-S 2 F 2
-OF 2
-SCl 2
-SF 6
-SeBr 4
산화물
마지막으로 산화물이 있습니다. 이들에서 산소는 -2의 원자가를 가지며 이온 성 또는 공유 성 (또는 둘 다의 특성을 가질 수 있음) 일 수 있습니다. 예를 들어 다음 산화물이 있습니다.
-그래서 2
-TeO 2
-Ag 2 O
-Fe 2 O 3
-H 2 O (산화 수소)
-SeO 3
흥미로운 고체 구조를 포함하는 수십만 개의 다른 화합물이 있습니다. 또한, 특히 황과 셀레늄의 경우 사슬이 양전하 또는 음전하를 획득하고 다른 화학 종과 상호 작용할 수있는 경우 폴리 음이온 또는 폴리 양이온을 나타낼 수 있습니다.
참고 문헌
- 로페즈 A. (2019). 산소와 그 그룹 (산소 계열). 학원. 출처 : academia.edu
- Shiver & Atkins. (2008). 무기 화학. 그룹 16의 요소. (제 4 판). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2018). 칼 코겐. 출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Chalcogen
- 캐서린 H. 뱅크스. (2019). 칼 코겐. Advameg. 출처 : chemistryexplained.com
- 윌리엄 B. 젠슨. (1997). 용어«칼 코겐»에 대한 참고 사항. 화학 교육 저널, 74 (9), 1063. DOI : 10.1021 / ed074p1063.
- 화학 Libretexts. (2017 년 5 월 16 일). 그룹 16의 요소 (칼 코겐). 출처 : chem.libretexts.org.