Chemia/Pierwiastki grupy 16 - tlenowce: Różnice pomiędzy wersjami
Z Brain-wiki
| (Nie pokazano 2 pośrednich wersji utworzonych przez tego samego użytkownika) | |||
| Linia 12: | Linia 12: | ||
!Potencjał jonizacji | !Potencjał jonizacji | ||
|- | |- | ||
| − | | [[ | + | | [[Wikipedia:pl:Tlen|Tlen]] |
| 16 | | 16 | ||
| 54 | | 54 | ||
| Linia 21: | Linia 21: | ||
|13,61 | |13,61 | ||
|- | |- | ||
| − | | [[ | + | | [[Wikipedia:pl:Siarka|Siarka]] |
| 32 | | 32 | ||
| 388 | | 388 | ||
| Linia 30: | Linia 30: | ||
|10,36 | |10,36 | ||
|- | |- | ||
| − | | [[ | + | | [[Wikipedia:pl:Selen|Selen]] |
| 79 | | 79 | ||
| 494 | | 494 | ||
| Linia 39: | Linia 39: | ||
|9,75 | |9,75 | ||
|- | |- | ||
| − | | [[ | + | | [[Wikipedia:pl:Tellur|Tellur]] |
| 128 | | 128 | ||
| 723 | | 723 | ||
| Linia 48: | Linia 48: | ||
|9,01 | |9,01 | ||
|- | |- | ||
| − | | [[ | + | | [[Wikipedia:pl:Polon|Polon]] |
| 209 | | 209 | ||
| 527 | | 527 | ||
| Linia 57: | Linia 57: | ||
|8,46 | |8,46 | ||
|} | |} | ||
| − | Powyższa tabela pochodzi z [[Wikipedia:Tlenowce|polskiej wikipedii]] | + | Powyższa tabela pochodzi z [[Wikipedia:pl:Tlenowce|polskiej wikipedii]] |
Aktualna wersja na dzień 10:45, 4 cze 2015
| Tlenowiec | Masa atomowa [u] |
Temperatura topnienia [K] |
Temperatura wrzenia [K] |
stan skupienia | Elektroujemność (wg. Paulinga) |
Konfiguracja elektronowa
(podkreślono elektrony walencyjne) |
Potencjał jonizacji |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tlen | 16 | 54 | 90 | gaz | 3,5 | [He] 2s22p4 | 13,61 |
| Siarka | 32 | 388 | 718 | ciało stałe | 2,5 | [Ne]3s23p4 | 10,36 |
| Selen | 79 | 494 | 958 | ciało stałe | 2,4 | [Ar]4s23d104p4 | 9,75 |
| Tellur | 128 | 723 | 1261 | ciało stałe | 2,1 | [Kr]4d105s25p4 | 9,01 |
| Polon | 209 | 527 | 1235 | ciało stałe | 2,0 | [Xe]4f145d106s26p4 | 8,46 |
Powyższa tabela pochodzi z polskiej wikipedii
Tlen różni się od pozostałych pierwiastków znacznie wyższą elektroujemnością. Dzieki temu w większości związków przyjmuje ujemne stopnie utlenienia (-2 w tlenkach lub -1 w ponadtlenkach). Pozostałe tlenowce przyjmują oprócz stopnia utlenienia -2, również dodatnie stopnie utlenienia, +4 i +6.
Spis treści
Właściwości fizyczne
- Pierwsze 4 pierwiastki VI grupy są niemetalami, promieniotwórczy polon jest metalem.
- Tlen w warunkach normalnych występuje w postaci gazowej, pozostałe pierwiastki są ciałami stałymi. Siarka występuje w przyrodzie zarówno w stanie wolnym, jak i w postaci minerałów. Selen i tellur są mało rozpowszechnione, występują w siarczkowych rudach srebra i złota. Polon występuje w minerałach uranu i toru jako produkt przemian promieniotwórczych.
- Tlen występuje w dwóch odmianach alotropowych, w postaci trwałego ditlenu (O2) oraz nietrwałego ozonu (O3). Ozon powstaje w stratosferze pod wpływem promieniowania nadfioletowego (3O2 → 2O3). Ozon pełni rolę filtra pochłaniającego promieniowanie UVB (zakres 280-320 nm), które jest szkodliwe dla organizmów żywych.
- Siarka występuje w kilku odmianach alotropowych. W warunkach normalnych siarka istnieje w postaci krystalicznej, zwanej odmianą rombową lub siarką a. Ogrzewana pod ciśnieniem 0,1 MPa przechodzi w siarkę jednoskośną (siarkę β). Dalsze ogrzewanie prowadzi do stopienia siarki. Powolne chłodzenie powoduje powrót do siarki rombowej, a gwałtowne — do powstania tzw. siarki plastycznej, która jest przechłodzoną cieczą.
Siarka rombowa (A) i jednoskośna (B)
Reaktywność tlenowców
- Tlen w warunkach normalnych reaguje z nielicznymi pierwiastkami, (fosforem i metalami I grupy), a w podwyższonej temperaturze z większością metali i niemetali (z wyjątkiem fluoru i platyny).
- W reakcjach tlenu z pozostałymi pierwiastkami VI grupy powstają odpowiednie ditlenki (SO2, SeO2, TeO2), które można utlenić w obecności katalizatorów do tritlenków:
- EO2 + O2 → EO3 (E oznacza siarkę, selen lub tellur)
- Tlenki pierwiastków VI grupy mają charakter kwasowy. W reakcji z wodą tworzą kwasy typu H2EO3 i H2EO4:
- SO2 + H2O → H2SO3
- SO3 + H2O → H2SO4
- Moc obu typów kwasów tlenowych maleje w miarę przechodzenia w dół grupy. Kwasy H2EO4 są mocniejsze od kwasów H2EO3.
- Największe znaczenie ma kwas siarkowy. Jest to trwały kwas o właściwościach higroskopijnych (zdolność do wiązania wody). Wiązanie wody przez kwas siarkowy jest procesem silnie egzotermicznym, co powoduje znaczne ogrzewanie się roztworu podczas rozcieńczania.
Kwasy tlenowe siarki
- H2SO4 — kwas siarkowy (VI)
- H2SO3 — kwas siarkowy (IV)
- H2SO2 — kwas siarkowy (II)
- H2S2O8 — kwas nadtlenodisiarkowy (VI)
- H2SO5 — kwas nadtlenomonosiarkowy (VI)
- H2S2O3 — kwas tio(-II) siarkowy (VI)
Spośród wszystkich oksokwasów siarki tylko kwas siarkowy (VI) można otrzymać w stanie czystym, pozostałe kwasy istnieją wyłącznie w roztworach.
Wodorki
- Wodorki pierwiastków VI grupy otrzymuje się w wyniku bezpośredniej reakcji z wodorem lub działania kwasów na siarczki, selenki i tellurki metali:
- E + H2 → H2E
- M2E + 2H+ → H2E + 2M+
- H2S, H2Se, H2Te są silnie trującymi gazami o przykrym zapachu (H2S jest bardziej toksyczny niż HCN).
- Trwałość termiczna wodorków maleje w miarę przechodzenia w dół grupy, wzrasta natomiast charakter kwasowy. Wszystkie wodorki dysocjują w wodzie dwustopniowo:
- H2E + H2O → EH¯ + H3O+
- EH¯ + H2O → E2- + H3O+
- Oprócz wodorków typu H2E pierwiastki VI grupy tworzą połączenia nadtlenkowe
(H-O-O-H, M-O-O-M) oraz polisiarczkowe (H-S-S-H, Fe-S-S-Fe)
Związki tlenowców z fluorowcami
- Siarka, selen i tellur łatwo reagują z fluorem tworząc odpowiednie heksafluorki EF6. Siarka tworzy ponadto SF4 oraz S2F10.
- SF4 jest niezwykle reaktywnym gazem, w wodzie ulega natychmiastowej hydrolizie
- SF4 + 2H2O → SO2 + 4HF
- z wydzieleniem fluorowodoru, dzięki czemu jest wykorzystywany jako środek fluorujący.
