Il anfogeni o calcogeni Sono elementi chimici che appartengono al gruppo o alla famiglia dell'ossigeno della tavola periodica. Sono nel gruppo VIA o 16, situato sul lato destro o blocco p.
Il capo del gruppo, come suggerisce il nome, è occupato dall'elemento ossigeno, che differisce fisicamente e chimicamente dai suoi elementi dello stesso gruppo. La parola "calcogeno" deriva dalla parola greca chalcos, cosa significa rame.
Molti chimici hanno chiamato questi elementi come formatori di cenere, gessi, bronzi e catene. Tuttavia, l'interpretazione più corretta corrisponde a quella di 'formatori minerali'.
Pertanto, i calcogeni sono caratterizzati dall'essere presenti in innumerevoli minerali; come silicati, fosfati, ossidi, solfuri, seleniuri, ecc..
D'altra parte, la parola "antigene" significa in grado di formare composti acidi o basici. Un semplice esempio di ciò è il fatto che ci sono ossidi acidi e basici.
L'ossigeno non si trova solo nell'aria che respiri, ma fa anche parte del 49% della crosta terrestre. Per questo non basta guardare le nuvole per averlo frontalmente; e per contemplare la massima manifestazione fisica dei calcogeni, è necessario visitare una montagna o un minerale.
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Quali sono gli elementi del gruppo 16? L'immagine in alto mostra la colonna o il gruppo con tutti i suoi elementi, guidati dall'ossigeno. Denominandoli in ordine decrescente abbiamo: ossigeno, zolfo, selenio, tellurio e polonio.
Sebbene non mostrato, sotto il polonio è l'elemento sintetico, radioattivo, e il secondo più pesante dopo oganeson: livermorio (Lv).
L'ossigeno si trova in natura principalmente come due allotropi: ODue, ossigeno molecolare o biatomico e O3, ozono. È gas in condizioni terrestri ed è ottenuto dalla liquefazione dell'aria. Allo stato liquido, ha toni bluastri pallidi e sotto forma di ozono può formare sali bruno-rossastri chiamati ozonidi..
Presenta naturalmente venti diversi allotropi, il più comune di tutti è l'S8 "La corona di zolfo." Lo zolfo è in grado di formare con se stesso molecole cicliche o catene elicoidali con legame covalente S-S-S…; questo è noto come catenazione.
In condizioni normali è un solido giallo, le cui colorazioni rossastre e verdastre dipendono dal numero di atomi di zolfo che compongono la molecola. Solo nella fase gassosa si trova come molecola biatomica S = S, SDue; simile all'ossigeno molecolare.
Il selenio forma catene più corte dello zolfo; ma con una diversità strutturale sufficiente per trovare allotropi di rosso, cristallino grigiastro e nero amorfo.
Alcuni lo considerano un metalloide e altri un elemento non metallico. Sorprendentemente, è essenziale per gli organismi viventi, ma a concentrazioni molto basse..
Il tellurio, d'altra parte, cristallizza come un solido grigiastro e possiede caratteristiche e proprietà di un metalloide. È un elemento molto raro nella crosta terrestre, essendo presente in concentrazioni estremamente basse in minerali rari.
Di tutti i calcogeni, è l'unico elemento metallico; ma come i suoi 29 isotopi (e altri) è instabile, altamente tossico e radioattivo. Si trova come oligoelemento in alcuni minerali di uranio e nel fumo di tabacco.
Tutti i calcogeni hanno la stessa configurazione elettronica: nsDuenp4. Hanno quindi sei elettroni di valenza. Essendo nel blocco p, sul lato destro della tavola periodica, tendono più a guadagnare elettroni che a perderli; pertanto, guadagnano due elettroni per completare il loro ottetto di valenza e di conseguenza acquisiscono una valenza di -2.
Allo stesso modo, possono perdere tutti i loro sei elettroni di valenza, lasciandoli con uno stato di +6.
I possibili stati di valenza per i calcogeni variano da -2 a +6, essendo questi due i più comuni. Man mano che ci si sposta lungo il gruppo (dall'ossigeno al polonio), la tendenza degli elementi ad adottare stati di valenza positivi aumenta; che equivale a un aumento del carattere metallico.
L'ossigeno, ad esempio, acquisisce uno stato di valenza di -2 in quasi tutti i suoi composti, tranne quando forma legami con il fluoro, costringendolo a perdere elettroni a causa della sua maggiore elettronegatività, adottando uno stato di valenza di +2 (OFDue). I perossidi sono anche un esempio di composti in cui l'ossigeno ha una valenza di -1 e non -2.
Quando si scende nel gruppo, i raggi atomici aumentano e con essi si modificano le proprietà chimiche degli elementi. Ad esempio, l'ossigeno è un gas e termodinamicamente è più stabile come molecola biatomica O = O, che come "catena dell'ossigeno" O-O-O-O ...
È l'elemento con il più alto carattere non metallico del gruppo e, quindi, forma composti covalenti con tutti gli elementi del blocco p e con alcuni metalli di transizione.
Il carattere non metallico diminuisce all'aumentare del carattere metallico. Ciò si riflette nelle proprietà fisiche come i punti di ebollizione e di fusione, che aumentano dallo zolfo al polonio..
Un'altra caratteristica dell'aumento del carattere metallico è l'aumento delle configurazioni cristalline dei composti formati da tellurio e polonio..
Alcuni composti formati da calcogeni sono menzionati in modo generale di seguito..
-HDueO
-HDueS
Secondo la nomenclatura IUPAC, è denominato idrogeno solforato e non idruro di zolfo; poiché H manca di una valenza di -1.
-HDuelo so
Allo stesso modo, è chiamato seleniuro di idrogeno, come il resto degli idruri.
-HDueTè
-HDuePo
L'idruro di ossigeno è l'acqua. Gli altri sono puzzolenti e velenosi, essendo l'HDueÈ il più conosciuto di tutti, anche nella cultura popolare.
Hanno tutti l'anione S in comuneDue- (il più semplice). Tra loro ci sono:
-MgS
-FeS
-CuFeSDue
-N / ADueS
-BaS
Allo stesso modo, ci sono selenidi, SeDue-; telenuros, tuDue-, e polonuros, PoDue-.
I calcogeni possono formare composti con alogeni (F, Cl, Br, I). Alcuni di loro sono:
-TeIDue
-SDueFDue
-DIDue
-SClDue
-SF6
-SeBr4
Infine ci sono gli ossidi. In essi, l'ossigeno ha una valenza di -2 e possono essere ionici o covalenti (o avere caratteristiche di entrambi). Hai, ad esempio, i seguenti ossidi:
-SWDue
-TeODue
-AgDueO
-FedeDueO3
-HDueO (ossido di idrogeno)
-SeO3
Esistono centinaia di migliaia di altri composti, che coinvolgono strutture solide interessanti. Inoltre possono presentare polianioni o policationi, soprattutto nei casi di zolfo e selenio, le cui catene possono acquisire cariche positive o negative e interagire con altre specie chimiche..
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