Кислород и сера Химические свойства элементов подгруппы кислорода

В атоме кислорода внешний слой является вторым от ядра, в атоме серы — третьим, в атоме селена — четвертым, в атоме теллура — пятым и в атоме полония — шестым. Вышеуказанные различия между элементами в подгруппе О—5 — 5е — Те — Ро приводят к закономерному изменению физических и химических свойств элементов уменьшается сверху вниз сродство к электрону, т. е. понижается окислительная активность нейтральных атомов растут восстановительные свойства, увели- [c.106]

По химическим свойствам элементы главной подгруппы VI группы периодической системы — сера, селен и теллур (кислород и полоний здесь не рассматриваются) относятся к неметаллам. Хотя селен и теллур, особенно последний, в элементарном состоянии могут существовать в металлических модификациях и способны давать соли с сильными кислотами, выступая в качестве катионов, металлоидный характер у них является преобладающим. При образовании химических соединений сера, селен и теллур могут присоединять или отдавать электроны, проявляя максимальную отрицательную валентность, равную 2, и максимальную положительную, равную 6. Отдача электронов у халькогенов осуществляется легче, чем у галогенов, а присоединение идет несколько труднее. Химическая активность элементов уменьшается по направлению от серы к теллуру, однако в общем является настолько высокой, что ограничивает их применение в катализе. В каталитической практике халькогены и их соединения (за исключением серной кислоты, данные по которой не включены в материал справочника) используются редко, и возможности их применения еще недостаточно изучены. Ниже описываются химические свойства элементарных халькогенов и основных их соединений, употребляющихся в катализе. [c.511]

Как и следует ожидать из подобия внешних электронных структур кислорода и серы, эти элементы образуют ряды соединений с аналогичными формулами, однако по химическим свойствам эти соединения значительно отличаются друг от друга. В шестой группе периодической системы наблюдается постепенное изменение свойств с увеличением атомного веса по мере перехода от типичных элементов через подгруппу В. Легкие элементы являются типичными металлоидами, а с увеличением атомного веса элементы по своим свойствам становятся все более металлическими. По мере перехода от кислорода к теллуру атомы увеличиваются в размере, и изменение поведения внешних валентных электронов можно связать с более сильным экранированием заряда ядра промежуточными заполненными электронными оболочками. Это проявляется следующими различными способами [c.343]

К подгруппе кислорода относят элементы главной подгруппы VI группы периодической системы типические элементы — кислород и серу, элементы больших периодов — селен, теллур и полоний (мало изученный в химическом отношении). По аналогии с галогенами эти элементы (кроме полония) называют халькогенами. Во внешнем слое их атомов по шесть электронов (з р ). Поэтому халькогены ведут себя как типичные неметаллы, хотя и менее активные, чем галогены. Присоединяя по два электрона, атомы их превращаются в отрицательно двухзарядные ионы, входящие в соединения с металлами и водородом. Но водородные соединения халькогенов менее устойчивы и труднее образуются, чем у галогенов. К тому же с увеличением атомных номеров сродство к электрону у халькогенов уменьшается, а теллур непосредственно с водородом уже не взаимодействует. В подгруппе окислительная активность нейтральных атомов сверху вниз понижается, восстановительные свойства отрицательных ионов усиливаются. [c.168]

Существенным отличием сульфидов четырехвалентного олова, сурьмы и мышьяка от сульфидов подгруппы серебра и меди является их отношение к сульфидам щелочных металлов (а также к сульфиду и полисульфиду аммония). По химическим свойствам сульфиды мышьяка, сурьмы и олова до известной степени сходны с окислами тех же элементов. Подобно тому как последние при взаимодействии с окислами щелочных металлов способны образовывать соли кислородсодержащих кислот, сульфиды рассматриваемых элементов образуют с растворимыми сернистыми металлами соли соответствующих тиокислот (т. е. кислот, в которых кислород замещен на серу), например, [c.114]

Элементы подгруппы ванадия — тяжелые парамагнитные металлы (плотность 5, 6 —16,69 г см ), светло-серого (ванадий) и серебристо-белого (ниобий и тантал) цвета с кубической объемно-центрированной кристаллической структурой т. пл. 1710— 2997°, т. кип. 3450—5425°, твердость 6 по шкале Мооса. Они обладают ограниченным количеством изотопов. Для этих металлов в чистом состоянии характерны превосходные механические свойства, при загрязнении же кислородом, азотом, углеродом, бором, водородом и др. онп теряют пластичность и становятся твердыми и хрупкими. Благодаря сходной электронной структуре и близким значениям атомных и ионных Ме радиусов и атомных объемов ниобий и тантал проявляют большое сходство в химическом поведении и образуют многочисленные изоморфные соединения. [c.138]

Первый элемент главной подгруппы VI группы — кислород обладает исключительно сильно выраженными электроотрицательными свойствами. Сера также неметаллический элемент, но заметно менее электроотрицательный, тогда как от селена к полонию постепенно усиливаются электроположительные свойства, так что полоний уже представляет металл и образует положительные ионы не только в соединениях, но и в растворах. Стремление к заполнению оболочки инертного газа определяет большое сродство элементов группы кислорода к электрону и характерную для них валентность 2—. Все аналоги кислорода образуют соединения, где они проявляют положительные валентности 2+, 4-[- и 6-]- (например, с кислородом, фтором и т. д.), тогда как кислород вследствие высоких значений энергии связи внешних 5 р -электронов вообще не имеет положительных валентных состояний и только со фтором образует соединение РгО, где лишь формально ему можно приписать заряд 2-Ь, хотя связь фактически оказывается почти чисто ковалентной. Таким образом, химические особенности одного из наиболее электроотрицательных элементов — кислорода требуют смещения его но отношению к своим аналогам в край- [c.90]

Как уже было показано (стр. 631), максимальная валентность (УИ1) группы проявляется лишь у рутения и осмия. Элементы этой группы в более низких валентных состояниях, особенно элементы семейства железа, дают окрашенные ионные соединения. Сродство к кислороду в каждом из трех рядов снижается слева направо, будучи самым большим у Ре, Ки, Оз и самым малым у N1, Рс1 и Р1 таким образом, последние три элемента по своим свойствам приближаются к элементам побочной подгруппы соседней I группы (Си, Ag, Ли). Все они обладают более или менее резко выраженным характером благородных металлов. Одновременно с понижением сродства элементов к кислороду возрастает их сродство к сере. Почти все элементы УП1 группы дают устойчивые сульфиды, что приближает их к элементам I и П групп. Склонность к образованию кислородных кислот, определяющая химические свойства элементов побочных подгрупп V, VI и УП групп периодической системы, здесь менее резко выражена она наблюдается лишь у элементов первого столбца УП1 группы (Ре, Ки, Оз), в то время как у остальных элементов отсутствует. Зато у всех элементов УП1 группы сильно выражено стремление к образованию большого числа устойчивых комплексных соединений. [c.658]

Закономерности изменения некоторых свойств элементов подгруппы кислорода при возрастании атомного номера представлены на рис. 24. Хотя свойства от кислорода к полонию меняются в одном направлении, это изменение имеет зигзагообразный характер атомные объемы, температуры и теплоты плавления и кипения падают от кислорода к сере гораздо сильнее, чем от серы к теллуру, причем имеется характерный излом, соответствующий селену. Аналогичный вид имеют ломаные линии изменения анергий диссоциации двухатомных молекул и нормальных потенциалов образования двукратнозаряженных отрицательных ионов. Такие же зигзагообразные ломаные кривые характерны и для изменения физико-химических свойств соединений халькогенидов. На рис. 24, б представлены иажнейшие термодинамические характеристики водородных соединений типа НзЭ. Здесь вновь отчетливо выявляется очень резкое понижение термодинамической прочности при переходе от Н2О к НдЗ и возрастание ее при переходе к гидридам селена и теллура. С этим же связаны и переломы на кривых теплот образования и поверхностного натяжения гидридов, приходящиеся на сероводород. Таким образом, количественно подтверждается необходимость смещений халькогенидов, указанных в табл. 10 и И. [c.91]

К /з-элемеитам У1А-подгруппы периодической системы относятся типические элементы — кислород (О), сера (Я) и элементы подгруппы селена —селен (5е), теллур (Те), полоний (Ро). Характер-)1ые степени окнсления элементов изменяются от —2 до- -4 и +6. По химическим свойствам элементы У1А-подгрупиы, кроме полония, неметаллы. В ряду О—8—5е—Те—Ро увеличение радиусов атомов и соответственно уменьшение энергий ионизации (табл. 16.1) приводит к ослаблению неметаллических и появлению металлических свойств (Ро). [c.321]

В атоме кислорода внещний слой является вторым т ядра, в атоме серы — третьим, в атоме селена — четвертым, в атоме теллура — пятым и в атоме полония — шестым. Вышеуказанные различия между элементами в подгруппе О — 5 — 5е — Те — Ро приводят к закономерному изменению физических и химических свойств их элементов уменьшается сверху вниз сродство к электрону, т. е. понижается окислительная активность нейтральных атомов, растут восстановительные свойства, увеличиваются температуры плавления и кипения. При переходе от кислорода к полонию уменьшаются неметаллические свойства и возрастают металлические. [c.81]

Пятая группа периодической системы включает два типических элемента — азот и фосфор — и подгруппы мышьяка и ванадия. Между первым и вторым типическпми элементами наблюдается значительное различие в свойствах. В состоянии простых веществ азот — газ, а фосфор — твердое тело. Такое же положение имеет место и в VI группе системы, но там первый типический элемент (кислород), как и следовало ожидать, намного химически активнее серы. В V же группе, наоборот, второй типический элемент (фосфор, особенно белый) более активен как простое вещество, чем азот. Дело в том, что образование соединений первого порядка — это процесс химического взаимодействия между атомами, а не молекулами. Поэтому на химическую активность элемента (атома) решающее влияние оказывает энергия диссоциации гомоатомных соединений на атомы. А энтальпия диссоциации молекул азота N2 на атомы в 1,5 раза больше этой величины для молекул фосфора Р4 (с учетом энергии сублимации менее активного красного фосфора). Это обстоятельство является основной причиной большей химической активности фосфора по сравнению с азотом. В то же время атомы азота, естественно, химически гораздо активнее атомов фосфора. Так, ОЭО азота 3,0, а фосфора 2,]. Таким образом, когда речь идет о большей химической активности фосфора по сравнению с азотом, нужно иметь в виду активность простых веществ, а не элементов. Несмотря на имеющиеся различия между азотом и фосфором оба типических элемента и их производные — важнейшие составные части растительных и животных организмов. [c.245]

Общая характеристика элементов главной подгруппы VI группы периодической системы. Кислород, строение атома, аллоторопия. Промышленные и лабораторные способы получения. Физические и химические свойства. Роль кислорода в природе и применение в технике. Озон, строение молекулы. Получение и химические свойства озона. Сравнительная характеристика окислительных свойств кислорода и озона. Роль атмосферного озонного слоя для развития жизни на Земле. Сера, строение атома, возможные степени окисления. Физические свойства серы, аллотропные модификации. Химические свойства серы. Сероводород, получение. Физические и химические свойства. Восстановительные свойства сероводорода. [c.6]

Таким образом, можно ввести представление о полной и неполной электронной аналогии. Полными электронными аналогами называются элементы, которые имеют сходное электронное строение во всех степенях окисления, чем и объясняется близкое подобие их химических свойств. Например, в рассматриваемой VI группе Периодической системы полными электронными аналогами являются кислород и сера [О] — [ У28 2р [8] — [Ке] 03823р , селен, теллур и полоний [8е]34 [Аг]183 104524р4 [Те]52 - [Щ Чё Ъз Ър -, [Ро] - [Хе] Ч Ъ %8Чр, а также хром, молибден и вольфрам [Сг] — [Аг]> 3< 4 1 [Мо] 2 — [Кг]з 4 [ У] — [Хе]5 4/ 5(/ бв2 У полония и вольфрама в отличие от остальных элементов присутствует внутренняя завершенная 4/оболочка, наличие которой проявляется в лантаноидном сжатии. Поскольку 4/юболочка располагается глубоко, она мало влияет на свойства и не нарушает з арактер электронной аналогии. Атомы типических элементов — кислорода и серы — по электронному строению отличаются как от атомов элементов подгруппы селена (в высшей степени окисления), так и от атомов элементов подгруппы хрома (во всех степенях окисления, кроме высшей). Это значит, что кислород и сера по отношению к остальным элементам [c.229]

Общие сведения. В главную подгруппу VI группы периодической системы входят элементы кислород, сера, селен, теллур и полоний. Первые четыре элемента, имеющие неметаллический характер, объединяются под названием халъкогенов, что значит образующие руды . Все элементы главной подгруппы VI группы могут давать соединения с водородом и в своих соединениях с сильно электроположительными элементами заряжены отрицательно. Сильнее всего неметаллический характер выражен у кислорода и серы. Селен и теллур занимают промежуточное положение между неметаллами и металлами. Так, в элементарном состоянии селен существует как в неметаллической, так д в металлической модификациях. Для элементарного теллура металлическая модификация является даже наиболее обычной. Но по своим химическим свойствам и эти два элемента стоят ближе к неметаллам. Их сходство с металлами в химическом отношении проявляется лишь в том, что селен и теллур могут образовывать соли с сильными кислотами, в которые они взводят в качестве электроположительной составной части. Особенно это относится к теллуру, хотя и его соли очень мало устойчивы. У последнего (наиболее тяжелого) элемента грзшпы, радиоактивного и сравнительно короткоживущего полония, металлический характер выражен более ярко. Он способен существовать в водном [c.735]

Гидриды элементов подгруппы VIA являются по химическим и физическим (табл. XVI. 1) свойствам типичными ковалентными соединениями [1—4]. Простейшие гидриды этой группы имеют формулу ЭНг высшие гидриды типа Э Н2 известны для кислорода (Н2О2) и серы (от H2S2 до НгЗе). Аналогичные соединения для селена и теллура неизвестны. [c.645]

Подобная близость свойств объясняется тем, что в высшей степени окисления атом элемента, находящегося в третьем периоде (в главной подгруппе) и атомы элементов побочной подгруппы приобретают сходное электронное строение. Например, атом хрома имеет электронную конфигурацию 1з Когда хром находится в степени окисления 4-6 (например, в оксиде СгОз), шесть электронов его атома (пять М- и один 4б-электрон) вместе с валентными электронами соседних атомов (в случае СгОз — атомов кислорода) образуют общие электронные пары, осуществляющие химические связи. Остальные электроны, непосредственно не участвующие в образовании связей, имеют конфигурацию отвечающую электронной структуре благородного газа. Аналогично у атома серы, находящегося в степени окисления -Ьб (например, в триокси-де серы ЗОз), шесть электронов участвуют в образовании ковалентных связей, а конфигурация остальных (1з 28 р ) также соответствует электронной структуре благородного газа. Короче говоря, сходство в свойствах соединений элементов побочной подгруппы и элемента третьего периода той же группы обусловлено тем, что их ионы, отвечающие высшим степеням окисления, являются электронными анапогами. Это легко видеть из данных табл. 21.1. [c.497]

Следующий за кислородом элемент в подгруппе халькогенов — сера — также относится к очень важным химическим элементам. С уверенностью можно утверждать, что по крайней мере одно из многочисленных соединений серы, а именно серная кислот.а H2SO4, после кислорода и поваренной соли (просто соли ) является следующим, которое известно миллионам людей, весьма далеких от химии. Кроме того, нужно обязательно упомянуть сероводород с его запахом тухлых яиц (определение, без которого, кажется, не обходится ни один учебник). В данной главе мы подробно рассмотрим свойства как широко известных соединений серы, так и гораздо менее известных ее соединений (полисульфиды, тиосульфаты и др.). [c.177]

Подобная близость свойств объясняется тем, что в высшей степени окисленности атомы элементов главных и побочных подгрупп приобретают сходное электронное строение. Например, атом хрома имеет электронную структуру 15 25 2р 35 3р 3й45 Когда хром находится в степени окисленности -[-6 (например, в оксиде СгОз), шесть электронов его атома (пять Зё- и один 45-электрон) вместе с валентными электронами соседних атомов (в случае СгОз — атомов кислорода) образуют общие электронные пары, осуществляющие химические связи. Остальные электроны, непосредственно не участвующие в образовании связей, имеют конфигурацию 15 28 2р Зз Зр , отвечающую электронной структуре благородного газа. Аналогично у атома серы, находящегося в степени окисленности -)-6 (например, в триоксиде серы 50з), шесть электронов участвуют в образовании ковалентных связей, а конфигурация остальных 1з 25 2р ) также соответствует электронной структуре благородного газа. [c.647]

Обратим внимание на одну замечательную особенность периодической системы элементов Менделеева (см. табл. 2). В современных таблицах аналоги располагаются в вертикальных столбцах, тогда как в системе Менделеева 1869—1906 гг. все легкие элементы сдвинуты относительно друг друга и по отношению к тяжелым аналогам. Сдвиг элементов нечетных рядов вправо, а четных влево (см. табл. 2) привел к расположению их в шахматном порядке, к симметрии таблицы в диагональных направлениях и к разделению элементов на две подгруппы. Тот же прием привел к зигзагообразному расположению аналогов первых трех рядов. В табл. 2 водород смещен вправо от лития, литий — влево от натрия, а натрий — вправо от калия, рубидия и цезия. Бериллий сдвинут влево от магния, а магний — вправо по отношению к кальцию, стронцию, барию и радию. Бор, углерод, азот, кислород, фтор сдвинуты влево относительно алюминия, кремния, фосфора, серы, хлора и их тяжелых аналогов. И даже в группе инертных газов гелий смещен влево от неона, а неон — вправо от аргона и его тяжелых аналогов. Эти зигзагообразные смещения легких элементов сделаны Менделеевым не только по соображениям придания системе элементов стройной и гармоничной формы. Менделеев подчеркивал особый характер легких элементов. В восьмом издании Основ химии [2] на стр. 460 он пишет Элементы, обладающие наименьшими атомными весами, хотя имеют общие свойства групп, но при этом много особых, самостоятельных свойств. Так, фтор, как мы видели, отличается многим от других галоидов, литий — от щелочных металлов и т. д. Эти легчайшие элементы можно назвать типическими. Сюда должно относить сверх водорода (ряд первый) второй и третий ряды второй начинается с Не и третий с Ке и N3, а кончаются они Р и С1. . . Далее Менделеев, касаясь-смещения магния, пишет Так, например, Zn, С(1 и Hg. . . представляют ближайшие аналоги магния . Следовательно, основанием для смещений всех легких элементов из вертикальных столбцов служили вполне определенные отличия их химических и физических свойств от свойств тя-н елых аналогов. Эти зигзаги представляют в первоначальном виде идею о немонотонном изменении свойств в столбцах элементов-аналогов, развитую в дальнейшем Е. В. Бироном [17], который открыл в 1915 г. явление вторичной периодичности , подметив периодическое изменение теплот образования соединений элементами-аналогами главных групп. [c.25]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология