VIA-alaryhmän alkuaineiden kemia Epämetallit

VIA-alaryhmän elementit ovat ei-metalleja Po:ta lukuun ottamatta.

Happi on hyvin erilainen kuin muut alaryhmän alkuaineet ja sillä on erityinen rooli kemiassa. Siksi hapen kemiaa korostetaan erillisessä luennossa.

Rikki on tärkein muiden alkuaineiden joukossa. Rikin kemia on erittäin laaja, koska rikki muodostaa valtavan määrän erilaisia ​​yhdisteitä. Sen yhdisteitä käytetään laajalti kemian käytännössä ja eri teollisuudenaloilla. VIA-alaryhmän epämetalleista puhuttaessa eniten huomiota kiinnitetään rikin kemiaan.

Luennolla käsitellyt keskeiset kysymykset

VIA-alaryhmän ei-metallien yleiset ominaisuudet. Luonnolliset yhdisteet Rikki

Yksinkertainen aine Rikkiyhdisteet

Rikkivety, sulfidit, polysulfidit

Rikkidioksidi. Sulfiitit

Rikkitrioksidi

Rikkihappo. oksidatiiviset ominaisuudet. sulfaatit

Muut rikkiyhdisteet

seleeni, telluuri

Yksinkertaiset aineet Seleenin ja telluurin yhdisteet

Selenidit ja telluridit

Se- ja Te-yhdisteet hapetustilassa (+4)

Seleeni- ja telluurihappo. oksidatiiviset ominaisuudet.

				VIA-alaryhmän elementit
					yleispiirteet, yleiset piirteet
						p-elementit kuuluvat VIA-alaryhmään: happo-
					suku O, rikki S, seleeni Se, telluuri Te, polonium Po.
									Valenssielektronien yleinen kaava
									valtaistuimet - ns 2 np 4 .
			happi
						Happi, rikki, seleeni ja telluuri ovat ei-metalleja.
					Ne ryhmitellään usein yleisnimellä "kalkogeenit",
					mikä tarkoittaa "muodostaa malmeja". Todellakin monet
					metalleja löytyy luonnosta oksidien ja sulfidien muodossa;
					sulfidimalmeissa				pieninä määrinä
					on selenidejä ja tellurideja.
						Polonium on erittäin harvinainen radioaktiivinen alkuaine
					joka on metallia.
			molybdeeni
						Luoda vakaa kahdeksan elektronin
					Kalkogeeniatomeista puuttuu vain kaksi sähkö-
					Uusi Pienin hapetusaste (–2) on
			volframi		kestää kaikkia elementtejä. Se on tämä hapettumisaste
					alkuaineet näkyvät luonnollisissa yhdisteissä - ok-
					sivut, sulfidit, selenidit ja telluridit.
						Kaikki VIA-alaryhmän elementit, paitsi O, ovat esillä
			seaborgium		positiiviset hapetustilat +6 ja +4. Suurin osa-
					hapen korkein hapetusaste on +2, se osoittaa
	vain yhdessä F:n kanssa.

S:n, Se:n ja Te:n ominaisimmat hapetustilat ovat

xia: (–2), 0, +4, +6, hapen osalta: (–2), (–1), 0.

Siirtymisessä S:stä Te:hen korkeimman hapetusasteen stabiilisuus on +6

laskee ja +4-hapetustilan stabiilius kasvaa.

Se, Te, Po, - vakain hapetusaste on +4.

Jotkut alkuaineiden atomien ominaisuudet ViB - alaryhmät

		Suhteellinen	Ensimmäinen energia
		elektrootri-	ionisaatio,
		arvo	kJ/mol
		(pollingin mukaan)
				määrän kasvu
				valtaistuimen kerrokset;
				atomin koon kasvu;
				energian väheneminen io-
				sähkön väheneminen
				arvot

Kuten yllä olevista tiedoista voidaan nähdä , happi on hyvin erilainen kuin muut alaryhmän elementit korkea ionisaatioenergian arvo, ma-

atomin suuri kiertoradan säde ja korkea elektronegatiivisuus, vain F:llä on suurempi elektronegatiivisuus.

Happi, jolla on hyvin erityinen rooli kemiassa, katsottiin peräisin

järkevästi. Muiden VIA-ryhmän elementtien joukossa rikki on tärkein.

			Rikki muodostaa erittäin suuren määrän erilaisia
			erilaisia ​​yhteyksiä. Sen yhdisteet tunnetaan melkein kaikista
			mi-elementtejä, paitsi Au, Pt, I ja jalokaasut. Cro-
			me laajalle levinneistä yhdisteistä S tehoissa
	3s2 3p4
			hapetus (–2), +4, +6, tunnetaan yleensä,
			stabiilit yhdisteet hapetustiloissa: +1 (S2 O), +2

(SF2, SC12), +3 (S203, H2S204). Rikkiyhdisteiden monimuotoisuuden vahvistaa myös se, että happea sisältäviä happoja S tunnetaan vain noin 20 kappaletta.

S-atomien välisen sidoksen vahvuus osoittautuu suhteelliseksi

sitoo S:n muihin ei-metalleihin: O, H, Cl, joten S:lle on tunnusomaista

mukaan lukien hyvin yleinen mineraalipyriitti, FeS2 ja polytionihapot (esim. H2 S4 O6 ), joten rikin kemia on melko laaja.

Tärkeimmät teollisuudessa käytetyt rikkiyhdisteet

Teollisuudessa ja laboratoriossa yleisimmin käytetty rikkiyhdiste on rikkihappo. Palveluiden maailmanlaajuinen tuotantomäärä

happoa on 136 miljoonaa tonnia. (mitään muuta happoa ei valmisteta niin suuria määriä). Yleisiä yhdisteitä ovat mm

onko rikkihappo - sulfaatteja, samoin kuin rikkihapon suoloja - sulfiitteja.

luonnolliset sulfidit käytetään tärkeimpien ei-rautametallien saamiseksi

tallit: Cu, Zn, Pb, Ni, Co jne. Muita yleisiä rikkiyhdisteitä ovat: vetysulfidihappo H2S, rikin di- ja trioksidit: SO2

ja S03, tiosulfaatti Na2S203; hapot: dirikki (pyrosulfuri) H2S2O7, peroksi-

natriumsulfaatti H2S2O8 ja peroksodisulfaatit (persulfaatit): Na2S2O8 ja

(NH4)2S2O8.

Rikki luonnossa

teetä yksinkertaisen aineen muodossa, muodostaen suuria maanalaisia ​​kerrostumia,

ja sulfidi- ja sulfaattimineraalien muodossa sekä yhdisteiden muodossa,

jotka ovat hiilen ja öljyn epäpuhtauksia. Tuloksena saadaan hiiltä ja öljyä

orgaanisten aineiden hajoamiset, ja rikki on osa eläimiä ja kasveja

kehon proteiinit. Siksi, kun hiiltä ja öljyä poltetaan, muodostuu rikin oksideja,

saastuttavat ympäristöä.

Luonnolliset rikkiyhdisteet

Riisi. Pyriitti FeS2 on tärkein rikkihapon valmistukseen käytetty mineraali.

alkuperäinen rikki;

sulfidimineraalit:

FeS2 - pyriitti tai rautapyriitit

FeCuS2 - kalkopyriitti (kuparin kvantti-

FeAsS - arsenopyriitti

PbS - galenia tai lyijykiilto

ZnS - sfaleriitti tai sinkkiseos

HgS - cinnabar

Cu2 S - kalkosiitti- tai kuparikiilto

Ag2 S - argentiitin tai hopean kiilto

MoS2 - molybdeniitti

Sb2 S3 - stibniitti tai antimonikiilto

As4 S4 - realgar;

sulfaatit:

Na2S04. 10 H2O - mirabilite

CaSO4. 2H2O - kipsi

CaSO4 - anhydriitti

BaSObariitti tai raskas spar

SrSO4 on selestiini.

Riisi. Kipsi CaSO4. 2H2O

yksinkertainen aine

Yksinkertaisessa aineessa rikkiatomit ovat sitoutuneet kahteen viereiseen.

Vakain on rakenne, joka koostuu kahdeksasta rikkiatomista,

yhdistetty aallotettuun renkaaseen, joka muistuttaa kruunua. Rikillä on useita muunnelmia: rombinen rikki, monokliininen ja muovinen rikki. Normaalissa lämpötilassa rikki on keltaisten hauraiden kiteiden muodossa.

rombinen muoto (-S), jonka muodostaa

ionimolekyylit S8 . Toinen muunnos - monokliininen rikki (-S) koostuu myös kahdeksanjäsenisistä renkaista, mutta eroaa sijainniltaan

S8-molekyylien järjestely kiteessä. Kun dis-

sulavat rikkirenkaat ovat repeytyneet. Samaan aikaan mo-

voi muodostua sotkeutuneita lankoja, jotka

Riisi. Rikki

tee sulasta viskoosia lisää

Lämpötilan noustessa polymeeriketjut voivat hajota ja viskositeetti laskee. Muovista rikkiä muodostuu sulan terävän jäähtymisen aikana

rikkiä ja koostuu kietoutuneista ketjuista. Ajan kuluessa (muutamassa päivässä) se muuttuu rombiseksi rikiksi.

Rikki kiehuu 445 o C:ssa. Tasapainot tapahtuvat rikkihöyryssä:

450 o C	650 o C	900 o C	1500 o C
S 8  S 6	 S 4	 S 2	S

S2-molekyyleillä on samanlainen rakenne kuin O2:lla.

Rikki voidaan hapettaa (yleensä SO2:ksi) ja pelkistää

päivitetty S(-2). Tavallisissa lämpötiloissa lähes kaikki kiinteää rikkiä sisältävät reaktiot estyvät; vain reaktiot fluorin, kloorin ja elohopean kanssa tapahtuvat.

Tätä reaktiota käytetään sitomaan vuotaneen elohopean pienimmät pisarat.

Nestemäinen ja höyrymäinen rikki ovat erittäin reaktiivisia . Rikkihöyry polttaa Zn, Fe, Cu. Ohitaessaan H 2 yli muodostuu sulaa rikkiä

H 2 S. Reaktioissa vedyn ja metallien kanssa rikki toimii hapettavana aineena

Rikki hapettuu helposti halogeenien vaikutuksesta.

ja happea. Ilmassa kuumennettaessa rikki palaa sinisellä liekillä ja hapettuu

SO2:een asti.

S + O2 = S02

Rikki hapetetaan väkevällä rikki- ja typpihapolla:

S + 2H2SO4 (väk.) = 3SO2 + 2H20,

S + 6HNO3 (konsentr.) = H2SO4 + 6 NO2 + 2H2O

Kuumissa alkaliliuoksissa rikki on epäsuhtainen.

3S + 6 NaOH = 2 Na2S + Na2SO3 + 3 H20.

Kun rikki reagoi ammoniumsulfidiliuoksen kanssa, kelta-punainen polysulfidi-ionit(–S–S–)n tai Sn 2– .

Kun rikkiä kuumennetaan sulfiittiliuoksella, saadaan tiosulfaattia ja

kun sitä kuumennetaan syanidi-tiosyanaattiliuoksella:

S + Na2S03 = Na2S203, S + KCN = KSCN

Kaliumtiosyanaattia tai tiosyanaattia käytetään Fe3+-ionien analyyttiseen havaitsemiseen:

3+ + SCN – = 2+ + H2O

Tuloksena oleva monimutkainen yhdiste on väriltään verenpunainen,

jopa alhaisella hydratoituneiden Fe3+-ionien pitoisuudella

Maailmassa louhitaan vuosittain noin 33 miljoonaa tonnia luontaista rikkiä. Suurin osa uutetusta rikistä jalostetaan rikkihapoksi ja käytetään

käytetään kumiteollisuudessa kumin vulkanointiin. Lisää rikki

sitoutuu kumin makromolekyylien kaksoissidoksiin muodostaen disulfidisiltoja

ki -S- S-, siten ikään kuin "ompelemalla" niitä, mikä antaa kumille lujuutta ja joustavuutta. Kun kumiin joutuu suuri määrä rikkiä, ebo-

nit, joka on hyvä sähkötekniikassa käytettävä eristysmateriaali. Rikkiä käytetään myös lääkkeissä ihovoiteiden valmistukseen ja maataloudessa kasvituholaisten torjuntaan.

Rikkiyhdisteet

Rikkivety, sulfidit, polysulfidit

Rikkivetyä H2S esiintyy luonnossa rikkipitoisissa kivennäisvesissä,

esiintyy vulkaanisessa ja maakaasussa, muodostuu valkoisen hajoamisen aikana

kov ruumiit.

Rikkivety on väritön kaasu, jolla on mätä munahaju ja erittäin myrkyllinen.

Se liukenee heikosti veteen, huoneenlämmössä kolme tilavuutta kaasumaista H2S:ää liukenee yhteen tilavuuteen vettä H 2 S:n pitoisuus kyllästetyssä

liuos on ~ 0,1 mol/l . Veteen liuotettuna se muodostuu

vetysulfidihappo, joka on yksi heikoimmista hapoista:

		H2 S  H+ + HS – , K1 = 6. 10 –8 ,
		HS -  H+ + S 2–,								K2 = 1,10 -14
Toteuttaja:											Monia luonnollisia sulfideja tunnetaan (katso sulfidimineraalien luettelo). Monien raskaiden ei-rautametallien (Cu, Zn, Pb, Ni, Co, Cd, Mo) sulfidit ovat ovat teollisesti tärkeitä malmeja. Ne muuttuvat oksideiksi polttamalla ilmassa, esim. 2 ZnS + 3 O2 = 2 ZnO + 2 S02 Sitten oksidit pelkistetään useimmiten hiilellä: ZnO + C = Zn + CO Joskus oksidit liukenevat hapon vaikutuksesta, ja sitten liuos elektrolyysi suoritetaan metallin pelkistämiseksi. Alkali- ja maa-alkalimetallien sulfidit ovat käytännössä kemiallisesti ioniset yhdisteet. Muiden metallien sulfidit - etu suonikovalenttiset yhdisteet, joiden koostumus on yleensä ei-stoikiometrinen. Monet epämetallit muodostavat myös kovalenttisia sulfideja: B, C, Si, Ge, P, As, Sb. Luonnolliset sulfidit As ja Sb tunnetaan. Alkali- ja maa-alkalimetallien sulfidit sekä sulfidit ammoniumrehu liukenee hyvin veteen, loput sulfidit ovat liukenemattomia riimejä. Ne eristetään liuoksista luonteenomaisen väristen saostumien muodossa, esimerkiksi, Pb(NO3)2 + Na2S = PbS (t.) + 2 NaNO3 Tätä reaktiota käytetään H2S:n ja S2–:n havaitsemiseen liuoksessa. Osa veteen liukenemattomista sulfideista voidaan liuottaa hapoilla, koska muodostuu erittäin heikkoa ja haihtuvaa rikkivetyä. luontainen happo, esim. NiS + H2SO4 = H2S + NiSO4 Sulfidit voidaan liuottaa happoihin: FeS, NiS, CoS, MnS, ZnS. Metallisulfidit ja PR-arvot Sulfidit Sedimentin väri PR-arvo 5 . 10–18 1 . 10–24 2 . 10–25 2 . 10–27 6 . 10–36 4 . 10–53 ruskea 2 . 10–27 2 . 10–28 2 . 10–10 2 . 10–24 Sulfidit, joille on ominaista erittäin alhainen liukoisuustuotteen arvo, eivät voi liueta happoihin muodostaen H2S:tä. sulfidit eivät liukene rakoihin: CuS, PbS, Ag2S, HgS, SnS, Bi2S3, Sb2S3, Sb2S5, CdS, As2S3, As2S5, SnS2. Jos H2S:n muodostumisen aiheuttama sulfidin liukenemisreaktio on mahdoton, sitten se voidaan siirtää liuokseksi väkevän typpihapon vaikutuksesta slotit tai aqua regia. CuS + 8HNO3 = CuSO4 + 8NO2 + 4H2O Sulfidianioni S 2– on vahva protonin vastaanottaja (os- innovaatio Brønstedin mukaan). Siksi erittäin liukenevat sulfidit

Happialaryhmä sisältää viisi alkuainetta: happi, rikki, seleeni, telluuri ja polonium (radioaktiivinen metalli). Nämä ovat D.I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän VI-ryhmän p-elementtejä. Heillä on ryhmän nimi - kalkogeenit, mikä tarkoittaa "muodostaa malmeja".

Happialaryhmän alkuaineiden ominaisuudet

Ominaisuudet				Nuo	Ro
1. Tilausnumero
2. Valenssielektronit	2 s 2 2 p 4	Z s 2 3r 4	4s 2 4r 4	5s 2 5p 4	6s 2 6p 4
3. Energia Atomin ionisaatio, eV	13,62	10,36	9,75	9,01	8,43
4. Suhteellinen elektronegatiivisuus	3,50		2,48	2,01	1,76
5. Hapettumistila sisään yhdisteet	1, -2,	2, +2, +4, +6	4, +6	4, +6	2, +2
6. Atomisäde, nm	0,066	0,104	0,117 0,137		0,164

Kalkogeeniatomeilla on sama ulkoisen energiatason rakenne - ns 2 nro 4 . Tämä selittää niiden kemiallisten ominaisuuksien samankaltaisuuden. Kaikkien kalkogeenien hapetusaste yhdisteissä vedyn ja metallien kanssa on -2, ja yhdisteissä, joissa on happea ja muita aktiivisia ei- metalleja, yleensä +4 ja +6. Hapelle, kuten myös fluorille, ryhmänumeroa vastaava hapetusaste ei ole tyypillinen. Sen hapetusaste on yleensä -2 ja yhdessä fluorin kanssa +2. Tällaiset hapetustilojen arvot johtuvat kalkogeenien elektronisesta rakenteesta

Happiatomilla on kaksi paritonta elektronia 2p-alitasolla. Sen elektroneja ei voida erottaa, koska ulommalla (toisella) tasolla ei ole d-alatasoa, eli ei ole vapaita orbitaaleja. Siksi hapen valenssi on aina yhtä suuri kuin kaksi ja hapetusaste on -2 ja +2 (esimerkiksi H 2 O:ssa ja OF 2:ssa). Nämä ovat samat rikkiatomin valenssit ja hapetustilat virittymättömässä tilassa. Siirtyessään virittyneeseen tilaan (joka tapahtuu energiansyötön aikana, esimerkiksi lämmityksen aikana) rikkiatomissa 3 R— ja sitten 3s elektroneja (näkyy nuolilla). Parittamattomien elektronien lukumäärä ja siten valenssi ensimmäisessä tapauksessa on neljä (esimerkiksi SO 2:ssa) ja toisessa - kuusi (esimerkiksi SO 3:ssa). Ilmeisesti jopa valenssit 2, 4, 6 ovat ominaisia ​​rikkianalogeille - seleenille, telluurille ja poloniumille, ja niiden hapetusasteet voivat olla -2, +2, +4 ja +6.

Happialaryhmän alkuaineiden vetyyhdisteet ovat vastuussa kaava H2R (R - alkuainesymboli): H 2 O, H 2 S, H2S e, H2Te. He soittavatovat vetykalsidit. Veteen liuotettuna ne muodostuvathapot. Näiden happojen vahvuus kasvaa lisääntyessä alkuaineen atominumero, mikä selittyy energian vähenemisellä sidoksia yhdisteiden sarjassa H2 R . Vesi hajoaa H+- ja O-ioneiksi H - , on amfoteerinen elektrolyytti.

Rikki, seleeni ja telluuri muodostavat samoja yhdistemuotoja hapen kanssa RO 2 ja R Noin 3-. Ne vastaavat H2-tyypin happoja RO3 ja H2R Noin 4-. Kun alkuaineen järjestysluku kasvaa, näiden happojen vahvuus laskee.vaet. Kaikilla niillä on hapettavia ominaisuuksia ja sen tyyppisiä happoja H2R Noin 3 on myös korjaavia.

Yksinkertaisten aineiden ominaisuudet muuttuvat luonnollisesti: lisääntyessäytimen varaus, ei-metalliset heikkenevät ja metalliset lisääntyvät. ominaisuuksia. Joten happi ja telluuri ovat ei-metalleja, mutta jälkimmäinen onmetallinen kiilto ja johtaa sähköä.

Seleeni ei ole laajalti levinnyt luonnossa. Seleenipitoisuus maankuoressa on . Sen yhdisteitä löytyy epäpuhtauksina luonnollisista rikkiyhdisteistä metallien ja. Siksi seleeniä saadaan rikkihapon valmistuksessa, kuparin elektrolyyttisessä jalostuksessa ja joissakin muissa prosesseissa syntyvistä jätetuotteista.

Telluuri on yksi harvinaisista alkuaineista: sen pitoisuus maankuoressa on vain .

Vapaassa tilassa seleeni muodostaa rikin tavoin useita allotrooppisia muunnelmia, joista tunnetuimmat ovat amorfinen seleeni, joka on punaruskeaa jauhetta, ja harmaa seleeni, joka muodostaa hauraita kiteitä metallin kiillolla.

Telluuri tunnetaan myös amorfisena muunnelmana ja vaaleanharmaina kiteiden muodossa, joissa on metallikiilto.

Seleeni on tyypillinen puolijohde (katso § 190). Sen tärkeä ominaisuus puolijohteena on jyrkkä sähkönjohtavuuden kasvu valaistuna. Seleenin rajalle metallijohtimen kanssa muodostuu estekerros - piirin osa, joka voi kuljettaa sähkövirtaa vain yhteen suuntaan. Näiden ominaisuuksien yhteydessä seleeniä käytetään puolijohdeteknologiassa sulkukerroksisten tasasuuntaimien ja valokennojen valmistukseen. Telluuri on myös puolijohde, mutta sen käyttö on rajallisempaa. Joidenkin metallien selenideillä ja tellurideilla on myös puolijohdeominaisuuksia ja niitä käytetään elektroniikassa. Pieninä määrinä telluuri toimii lyijyn seosaineena parantaen sen mekaanisia ominaisuuksia.

Vetyselenidi ja vetytelluridi ovat värittömiä kaasuja, joilla on inhottava haju. Niiden vesiliuokset ovat happoja, joiden dissosiaatiovakiot ovat jonkin verran suurempia kuin rikkivedyn dissosiaatiovakio.

Kemiallisesti vetyselenidi ja vetytelluridi ovat erittäin samanlaisia ​​kuin rikkivety. Kuten rikkivety, ne ovat erittäin pelkistäviä ominaisuuksia. Kuumennettaessa ne molemmat hajoavat. Samalla se on vähemmän stabiili kuin: aivan kuten tapahtuu vetyhalogenidien sarjassa, molekyylien vahvuus laskee siirtymän aikana. Vetyselenidin ja vetytelluridin suolat - selenidit ja telluridit - ovat samanlaisia ​​kuin sulfidit veteen ja happoihin liukoisuudeltaan. Vaikuttamalla selenideihin ja tellurideihin vahvoilla hapoilla voidaan saada vetyselenidia ja vetytelluridia.

Kun seleeniä ja telluuria poltetaan ilmassa tai hapessa, syntyy dioksidia ja, jotka normaaleissa olosuhteissa ovat kiinteässä tilassa ja ovat seleeni- ja telluurihappojen anhydridejä.

Toisin kuin rikkidioksidi, ja niillä on pääasiassa hapettavia ominaisuuksia, jotka palautuvat helposti vapaaksi seleeniksi ja telluuriksi, esimerkiksi:

Voimakkaiden hapettimien vaikutuksesta seleeni- ja telluuridioksidit voivat muuttua seleeni- ja telluurihapoiksi, vastaavasti.

KALKOGEENIT
ALARYHMÄ VIA. KALKOGEENIT
HAPPI
Alkuaine happi O on alkuaineiden jaksollisen järjestelmän kahdeksas elementti ja VIA-alaryhmän ensimmäinen elementti (taulukko 7a). Tätä alkuainetta on eniten maankuoressa, ja sen osuus on noin 50 % (paino). Hengittämämme ilma sisältää KALKOGEENejä, 20 % hapesta on vapaassa (sitoutumattomassa) tilassa ja 88 % hapesta on hydrosfäärissä sitoutuneessa tilassa vesi-H2O-muodossa.
Yleisin isotooppi on 168O. Tällaisen isotoopin ydin sisältää 8 protonia ja 8 neutronia. Huomattavasti vähemmän yleinen (0,2 %) isotooppi, jossa on 10 neutronia, 188O. Vielä vähemmän yleinen (0,04 %) on 9 neutronin isotooppi, 178O. Kaikkien isotooppien painotettu keskimääräinen massa on 16.044. Koska hiilen isotoopin massanumerolla 12 atomimassa on täsmälleen 12 000 ja kaikki muut atomimassat perustuvat tähän standardiin, hapen atomimassan tämän standardin mukaan tulisi olla 15,9994.
Happi on kaksiatominen kaasu, kuten vety, typpi ja halogeenit fluori, kloori (bromi ja jodi muodostavat myös kaksiatomisia molekyylejä, mutta ne eivät ole kaasuja). Suurin osa teollisuudessa käytetystä hapesta tulee ilmakehästä. Tätä varten on kehitetty suhteellisen edullisia menetelmiä kemiallisesti puhdistetun ilman nesteyttämiseksi puristus- ja jäähdytyssykleillä. Nesteytetty ilma lämpenee hitaasti, samalla kun vapautuu enemmän haihtuvia ja helposti höyrystyviä yhdisteitä ja nestemäistä happea kerääntyy. Tätä menetelmää kutsutaan jakotislaukseksi tai nestemäisen ilman tislaukseksi. Tässä tapauksessa hapen saastuminen typen seoksella on väistämätöntä, ja erittäin puhtaan hapen saamiseksi rektifiointiprosessia toistetaan, kunnes typpi on kokonaan poistettu.
Katso myös AIR.
182,96 °C:n lämpötilassa ja 1 atm:n paineessa happi muuttuu värittömästä kaasusta vaaleansiniseksi nesteeksi. Värin läsnäolo osoittaa, että aine sisältää molekyylejä, joissa on parittomia elektroneja. 218,7 °C:ssa happi jähmettyy. Kaasumainen O2 on 1,105 kertaa ilmaa raskaampaa, ja 0 °C:ssa ja 1 atm:ssä 1 litran happea massa on 1,429 g. Kaasu liukenee heikosti veteen (KALKOGENEET 0,30 cm 3 / l 20 °C:ssa), mutta tämä on tärkeä elämän olemassaololle vedessä. Terästeollisuudessa käytetään suuria happimassoja poistamaan nopeasti ei-toivottuja epäpuhtauksia, ensisijaisesti hiiltä, ​​rikkiä ja fosforia, oksidien muodossa puhallusprosessissa tai suoraan puhaltamalla happea sulatteen läpi. Yksi nestemäisen hapen tärkeimmistä käyttötavoista on ponneaineen hapetin. Sylintereihin varastoitua happea käytetään lääketieteessä rikastamaan ilmaa hapella sekä metallien hitsaus- ja leikkaustekniikassa.
Oksidien muodostuminen. Metallit ja ei-metallit reagoivat hapen kanssa muodostaen oksideja. Reaktiot voivat tapahtua suuren energiamäärän vapautuessa, ja niihin liittyy voimakas hehku, välähdys, polttaminen. Salamavalo syntyy hapettamalla alumiini- tai magnesiumkalvo tai lanka. Jos hapettumisen aikana muodostuu kaasuja, ne laajenevat reaktiolämmön vapautumisen seurauksena ja voivat aiheuttaa räjähdyksen. Kaikki alkuaineet eivät reagoi hapen kanssa vapauttaen lämpöä. Esimerkiksi typen oksideja muodostuu lämmön imeytyessä. Happi reagoi alkuaineiden kanssa muodostaen vastaavien alkuaineiden oksideja a) normaalissa tai b) korkeassa hapetustilassa. Puu, paperi ja monet luonnonaineet tai orgaaniset tuotteet, jotka sisältävät hiiltä ja vetyä, palavat tyypin (a) mukaisesti muodostaen esimerkiksi CO:ta tai tyypin (b) mukaan CO2:ta.
Otsoni. Atomisen (monatomisen) hapen O ja molekyylisen (diatomisen) happi O2:n lisäksi on otsonia, ainetta, jonka molekyylit koostuvat kolmesta happiatomista O3. Nämä muodot ovat allotrooppisia modifikaatioita. Ohjaamalla hiljainen sähköpurkaus kuivan hapen läpi saadaan otsonia:
3O2 2O3 Otsonilla on voimakas ärsyttävä haju, ja sitä löytyy usein sähkömoottoreiden tai generaattoreiden läheltä. Otsoni samoissa lämpötiloissa on kemiallisesti aktiivisempaa kuin happi. Se reagoi yleensä oksidien muodostumisen ja vapaan hapen vapautumisen kanssa, esim.: Hg + O3 -> HgO + O2 Otsoni on tehokas veden puhdistukseen (desinfiointiin), kankaiden valkaisuun, tärkkelyksen, öljyn puhdistukseen, puun kuivaamiseen ja vanhentamiseen ja teetä vanilliinin ja kamferin tuotannossa. Katso HAPE.
RIKKI, SELEENI, TELLURIUM, POLONIUM
VIA-alaryhmän siirtymisessä hapesta poloniumiin ominaisuuksien muutos ei-metallisesta metalliseen on vähemmän selvä kuin VA-alaryhmän elementeissä. Ns2np4-kalkogeenien elektroninen rakenne viittaa elektronien hyväksymiseen pikemminkin kuin niiden palauttamiseen. Elektronien osittainen vetäytyminen aktiivisesta metallista kalkogeeniin on mahdollista muodostamalla yhdiste, jolla on osittain ioninen sidos, mutta ei samassa ionisuudessa kuin vastaava yhdiste hapen kanssa. Raskasmetallit muodostavat kalkogenideja kovalenttisella sidoksella, yhdisteet ovat värillisiä ja täysin liukenemattomia.
molekyylimuodot. Elektronioktetin muodostuminen kunkin atomin ympärille tapahtuu alkuainetilassa viereisten atomien elektronien ansiosta. Tämän seurauksena esimerkiksi rikin tapauksessa saadaan syklinen S8-molekyyli, joka on konstruoitu koronatyypin mukaan. Molekyylien välillä ei ole vahvaa sidosta, joten rikki sulaa, kiehuu ja haihtuu matalissa lämpötiloissa. Seleenillä, joka muodostaa Se8-molekyylin, on samanlainen rakenne ja ominaisuudet; Telluuri luultavasti muodostaa Te8-ketjuja, mutta tätä rakennetta ei ole varmuudella vahvistettu. Poloniumin molekyylirakenne ei myöskään ole selvä. Molekyylien rakenteen monimutkaisuus määrää niiden olemassaolon eri muodot kiinteässä, nestemäisessä ja kaasumaisessa tilassa (allotropia); tämä ominaisuus on ilmeisesti kalkogeenien erottuva piirre muiden alkuaineryhmien joukossa. Stabiili rikin muoto on a-muoto tai rombinen rikki; toinen metastabiili muoto b tai monokliininen rikki, joka voidaan muuntaa a-rikiksi varastoinnin aikana. Muut rikin muunnokset on esitetty kaaviossa:

A-rikki ja b-rikki liukenevat CS2:een. Muita rikin muotoja tunnetaan myös. m-muoto Viskoosi neste muodostuu todennäköisesti "kruunu"-rakenteesta, mikä selittää sen kumisen tilan. Rikkihöyryn terävällä jäähdytyksellä tai kondensaatiolla muodostuu jauhemaista rikkiä, jota kutsutaan "rikkiväriksi". Höyryt sekä purppurajauhe, jotka on saatu höyryjen nopealla jäähdytyksellä, sisältävät magneettikentässä tehtyjen tutkimusten tulosten mukaan parittomia elektroneja. Seleenille ja Te:lle allotropia on vähemmän tyypillistä, mutta sillä on yleinen samankaltaisuus rikin kanssa, ja seleenimuunnokset ovat samankaltaisia ​​kuin rikkimodifikaatiot.
reaktiivisuus. Kaikki VIA-alaryhmän alkuaineet reagoivat yhden elektronin luovuttajien (alkalimetallit, vety, metyyliradikaali HCH3) kanssa muodostaen RMR-koostumuksen yhdisteitä, ts. jotka osoittavat koordinaatiolukua 2, kuten HSH, CH3SCH3, NaSNa ja ClSCl. Kuusi valenssielektronia koordinoituu kalkogeeniatomin ympärillä, kaksi valenssin s-kuorella ja neljä valenssin p-kuorella. Nämä elektronit voivat osallistua sidoksen muodostumiseen vahvemman elektronin vastaanottajan (esimerkiksi hapen) kanssa, mikä vetää ne pois muodostaen molekyylejä ja ioneja. Näin ollen näillä kalkogeeneillä on hapetustilat II, IV, VI, jotka muodostavat pääasiassa kovalenttisia sidoksia. Kalkogeeniperheessä VI-hapetustilan ilmeneminen heikkenee atomiluvun kasvaessa, koska ns2-elektronipari on yhä vähemmän mukana sidosten muodostumisessa raskaammissa alkuaineissa (inertin parin vaikutus). Yhdisteitä, joilla on tällaisia ​​hapetusasteita, ovat SO ja H2S02 rikki(II) varten; SO2 ja H2S03 rikille (IV); SO3 ja H2SO4 rikille (IV). Muiden kalkogeenien yhdisteillä on samanlaiset koostumukset, vaikka niissä on joitain eroja. Parittomia hapetustiloja on suhteellisen vähän. Menetelmät vapaiden alkuaineiden uuttamiseksi luonnollisista raaka-aineista ovat erilaisia ​​eri kalkogeeneille. Kivissä tunnetaan suuria vapaan rikin kerrostumia, toisin kuin pieniä määriä muita vapaassa tilassa olevia kalkogeeneja. Sedimenttirikki voidaan uuttaa geoteknisellä menetelmällä (flash-prosessi): sisäputken läpi pumpataan tulistettua vettä tai höyryä rikin sulattamiseksi, jonka jälkeen sula rikki puristetaan pintaan paineilmalla ulomman samankeskisen putken kautta. Tällä tavalla puhdasta, halpaa rikkiä saadaan Louisianan ja Meksikonlahden alta Texasin rannikon edustalla olevista esiintymistä. Seleeniä ja telluuria uutetaan kupari-, sinkki- ja lyijymetallurgian kaasupäästöistä sekä hopean ja lyijyn elektrometallurgian lieteestä. Joistakin kasveista, joissa seleeni on keskittynyt, tulee eläinmaailman myrkytyksen lähteitä. Vapaalla rikillä on suurta käyttöä maataloudessa jauhemaisena sienitautien torjunta-aineena. Vain Yhdysvalloissa käytetään vuosittain noin 5,1 miljoonaa tonnia rikkiä erilaisiin prosesseihin ja kemiallisiin teknologioihin. Rikkihapon valmistuksessa kuluu paljon rikkiä.
Kalkogeeniyhdisteiden erilliset luokat, erityisesti halogenidit, eroavat suuresti ominaisuuksiltaan.
Vetyyhdisteet. Vety reagoi hitaasti kalkogeenien kanssa muodostaen H2M-hydridejä. Veden (happihydridin) ja muiden kalkogeenien hydridien välillä on suuri ero, jotka ovat inhottavan hajuisia ja myrkyllisiä, ja niiden vesiliuokset ovat heikkoja happoja (voimakkain niistä on H2Te). Metallit reagoivat suoraan kalkogeenien kanssa muodostaen kalkogenidejä (esim. natriumsulfidi Na2S, kaliumsulfidi K2S). Näiden sulfidien vesiliuoksissa oleva rikki muodostaa polysulfideja (esimerkiksi Na2Sx). Kalkogeenihydridit voidaan syrjäyttää happamaksi tehdyistä metallisulfidien liuoksista. Siten H2Sx-sulfaanit eristetään happamaksi tehdyistä Na2Sx-liuoksista (joissa x voi olla suurempi kuin 50; kuitenkin on tutkittu vain sulfaaneja, joiden x - 6).
Halidit. Kalkogeenit reagoivat suoraan halogeenien kanssa muodostaen erilaisia ​​koostumuksia sisältäviä halogenideja. Reagoivien halogeenien vaihteluväli ja syntyvien yhdisteiden stabiilisuus riippuvat kalkogeenin ja halogeenin säteiden suhteesta. Mahdollisuus muodostaa halogenidi, jolla on korkea hapetusaste, pienenee halogeenin atomimassan kasvaessa, koska halogenidi-ioni hapettuu halogeeniksi ja kalkogeeni pelkistyy vapaaksi kalkogeeniksi tai kalkogeenihalogenidiksi. alhainen hapetusaste, esim.: TeI6 -> TeI4 + I2 Hapetusaste I rikille, se voi toteutua yhdisteessä (SCl)2 tai S2Cl2 (tätä koostumusta ei ole vahvistettu riittävän luotettavasti). Epätavallisin rikkihalogenideista on SF6, joka on erittäin inertti. Tämän yhdisteen rikki on niin vahvasti suojattu fluoriatomeilla, että jopa kaikkein aggressiivisimmilla aineilla ei ole käytännössä mitään vaikutusta SF6:een. Pöydästä. 7b, että rikki ja seleeni eivät muodosta jodideja.
Tunnetaan monimutkaisia ​​kalkogeenihalogenideja, jotka muodostuvat kalkogeenihalogenidin vuorovaikutuksessa halogenidi-ionien kanssa, esim.
TeCl4 + 2Cl = TeCl62.
Oksidit ja oksohapot. Kalkogeenioksidit muodostuvat suorassa vuorovaikutuksessa hapen kanssa. Rikki palaa ilmassa tai hapessa muodostaen SO2- ja SO3-epäpuhtauksia. Muita menetelmiä käytetään SO3:n saamiseksi. Kun SO2 on vuorovaikutuksessa rikin kanssa, SO:n muodostuminen on mahdollista. Seleeni ja telluuri muodostavat samanlaisia ​​oksideja, mutta käytännössä ne ovat paljon vähemmän tärkeitä. Seleenioksidien ja erityisesti puhtaan seleenin sähköiset ominaisuudet määräävät niiden käytännön sovellusten kasvun elektroniikassa ja sähköteollisuudessa. Raudan ja seleenin seokset ovat puolijohteita ja niitä käytetään tasasuuntaajien valmistukseen. Koska seleenin johtavuus riippuu valosta ja lämpötilasta, tätä ominaisuutta käytetään valokennojen ja lämpötila-anturien valmistuksessa. Trioksidit tunnetaan kaikista tämän alaryhmän alkuaineista poloniumia lukuun ottamatta. SO2:n katalyyttinen hapetus SO3:ksi on rikkihapon teollisen tuotannon taustalla. Kiinteässä SO3:ssa on allotrooppisia modifikaatioita: höyhenen muotoisia kiteitä, asbestimainen rakenne, jäämäinen rakenne ja polymeerinen syklinen (SO3)3. Seleeni ja telluuri liukenevat nestemäiseen SO3:een muodostaen interkalkogeenisiä yhdisteitä, kuten SeSO3 ja TeSO3. SeO3:n ja TeO3:n saamiseen liittyy tiettyjä vaikeuksia. SeO3 saadaan purkausputkessa olevasta Se:n ja O2:n kaasuseoksesta, ja TeO3 muodostuu H6TeO6:n intensiivisen dehydraation seurauksena. Mainitut oksidit hydrolysoituvat tai reagoivat voimakkaasti veden kanssa muodostaen happoja. Rikkihapolla on suurin käytännön merkitys. Sen saamiseksi käytetään kahta prosessia - jatkuvasti kehittyvää kontaktimenetelmää ja vanhentunutta typpipitoista tornimenetelmää (katso myös RIKI).
Rikkihappo on vahva happo; se on aktiivisesti vuorovaikutuksessa veden kanssa vapauttaen lämpöä reaktiolla H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4 Siksi väkevää rikkihappoa laimentaessa tulee olla varovainen, sillä ylikuumeneminen voi aiheuttaa höyryjen vapautumista happosäiliöstä (rikkihapon palovammoja ovat usein liittyy pienen määrän rikkihappoa lisäämiseen veteen). Korkean vesiaffiniteetin ansiosta H2SO4 (kons.) on intensiivisessä vuorovaikutuksessa puuvillavaatteiden, sokerin ja ihmisen elävien kudosten kanssa ja vie vettä. Valtavia määriä happoa käytetään metallien pintakäsittelyyn, maataloudessa superfosfaatin tuotantoon (katso myös FOSFORI), raakaöljyn jalostuksessa rektifiointivaiheeseen, polymeerien teknologiassa, väriaineissa, lääketeollisuudessa ja monissa muut teollisuudenalat. Rikkihappo on teollisuuden kannalta tärkein epäorgaaninen yhdiste. Kalkogeenien oksohapot on annettu taulukossa. 7. vuosisadalla On huomattava, että jotkut hapot esiintyvät vain liuoksessa, toiset vain suoloina.
Muiden rikkioksohappojen joukossa teollisuudessa tärkeä paikka on rikkihappo H2SO3, jota muodostuu SO2:n liuotessa veteen, heikko happo, jota esiintyy vain vesiliuoksissa. Sen suolat ovat melko stabiileja. Happo ja sen suolat ovat pelkistäviä aineita, ja niitä käytetään "antiklooraajina" poistamaan ylimääräinen kloori valkaisuaineesta. Tiorikkihappoa ja sen suoloja käytetään valokuvauksessa ylimääräisen reagoimattoman AgBr:n poistamiseen valokuvafilmistä: AgBr + S2O32 [] + Br
Tiorikkihapon natriumsuolan nimi "natriumhyposulfiitti" on valitettava, oikea nimi "tiosulfaatti" kuvastaa tämän hapon rakenteellista sidosta rikkihapon kanssa, jossa yksi hydratoitumattoman hapen atomi on korvattu rikkiatomilla ("tio" ). Polytionihapot edustavat mielenkiintoista yhdisteluokkaa, jossa kahden SO3-ryhmän väliin muodostuu rikkiatomiketju. H2S2O6-johdannaisista on paljon tietoa, mutta polytionihapot voivat sisältää myös suuren määrän rikkiatomeja. Peroksohapot eivät ole tärkeitä vain hapettimina, vaan myös välituotteina vetyperoksidin tuotannossa. Peroksodirikkihappoa saadaan hapettamalla HSO4-ioni elektrolyyttisesti kylmässä. Peroksorikkihappoa muodostuu peroksodirikkihapon hydrolyysissä: 2HSO4 -> H2S2O8 + 2e
H2S2O8 + H2O -> H2SO5 + H2SO4 Seleeni- ja telluurihappojen valikoima on paljon pienempi. Seleenihappoa H2SeO3 saadaan haihduttamalla vettä SeO2-liuoksesta. Se on hapettava aine, toisin kuin rikkihappo H2SO3 (pelkistävä aine) ja hapettaa helposti halogenideja halogeeneiksi. Seleenin 4s2 elektronipari ei ole aktiivisesti mukana sidoksen muodostumisessa (inertin parin vaikutus; ks. edellä rikin reaktiivisuutta käsittelevässä kappaleessa), ja siksi seleeni siirtyy helposti alkuainetilaan. Samasta syystä seleenihappo hajoaa helposti muodostaen H2SeO3:a ja seleeniä. Te-atomilla on suurempi säde ja siksi se on tehoton kaksoissidosten muodostuksessa. Siksi telluurihappoa ei ole olemassa tavallisessa muodossaan.

ja 6 hydroksoryhmää koordinoidaan telluurilla H6TeO6:n tai Te(OH)6:n muodostamiseksi.
Oksohalidit. Oksohapot ja kalkogeenioksidit reagoivat halogeenien ja PX5:n kanssa muodostaen oksohalogenideja, joiden koostumus on MOX2 ja MO2X2. Esimerkiksi SO2 reagoi PCl5:n kanssa muodostaen SOCl2:ta (tionyylikloridia):
PCl5 + SO2 -> POCl3 + SOCl2
Vastaava fluoridi SOF2 muodostuu SOCl2:n ja SbF3:n sekä tionyylibromidin SOBr2:n vuorovaikutuksesta SOCl2:sta ja HBr:sta. Sulfuryylikloridi SO2Cl2 saadaan klooraamalla kloori-SO2:lla (kamferin läsnä ollessa), sulfuryylifluoridi SO2F2 saadaan samalla tavalla. Kloorifluoridi SO2ClF muodostuu SO2Cl2:sta, SbF3:sta ja SbCl3:sta. Kloorisulfonihappo HOSO2Cl saadaan johtamalla klooria savuavan rikkihapon läpi. Fluorisulfonihappoa muodostuu samalla tavalla. Seleenioksohalogenidit SeOCl2, SeOF2, SeOBr2 tunnetaan myös.
Typpeä ja rikkiä sisältävät yhdisteet. Rikki muodostaa typen kanssa erilaisia ​​yhdisteitä, joista monet ovat huonosti ymmärrettyjä. Kun S2Cl2:ta käsitellään ammoniakilla, muodostuu N4S4:ää (tetrarikkitetranitridi), S7HN:ää (heptarikki-imidi) ja muita yhdisteitä. S7HN-molekyylit rakennetaan sykliseksi S8-molekyyliksi, jossa yksi rikkiatomi on korvattu typellä. N4S4 muodostuu myös rikistä ja ammoniakista. Se muuttuu tetrarikkitetra-imidiksi S4N4H4 tinan ja kloorivetyhapon vaikutuksesta. Toinen sulfamiinihapon typpijohdannainen NH2SO3H on teollisesti tärkeä, valkoinen, ei-hygroskooppinen kiteinen aine. Sitä saadaan urean tai ammoniakin vuorovaikutuksesta savuavan rikkihapon kanssa. Tämä happo on vahvuudeltaan lähellä rikkihappoa. Sen ammoniumsuolaa NH4SO3NH2 käytetään palonestoaineena ja alkalimetallisuoloja rikkakasvien torjunta-aineina.
Polonium. Huolimatta poloniumin rajallisesta saatavuudesta, tämän VIA-alaryhmän viimeisen elementin kemia on ymmärretty suhteellisen hyvin sen radioaktiivisuusominaisuutta hyödyntämällä (yleensä se on sekoitettu telluuriin kantajana tai apureagenssina kemiallisissa reaktioissa). Vakaimman isotoopin 210Po puoliintumisaika on vain 138,7 päivää, joten sen tutkimisen vaikeudet ovat ymmärrettäviä. 1 g Po:n saamiseksi on tarpeen käsitellä yli 11,3 tonnia uraanipikeä. 210Po voidaan saada neutronipommituksella 209Bi:ksi, joka ensin muuttuu 210Bi:ksi ja sitten heittää ulos b-hiukkasen muodostaen 210Po:n. Ilmeisesti poloniumilla on samat hapetustilat kuin muilla kalkogeeneillä. Poloniumhydridiä H2Po, oksidia PoO2 on syntetisoitu, suolat, joilla on hapetusaste II ja IV tunnetaan. Ilmeisesti PoO3:a ei ole olemassa.

Collier Encyclopedia. – Avoin yhteiskunta. 2000 .

Katso mitä "CHALCOGENES" ovat muissa sanakirjoissa:

KALKOGEENIT, jaksollisen järjestelmän ryhmän VI kemialliset alkuaineet: happi, rikki, seleeni, telluuri. Kalkogeeniyhdisteet, joissa on enemmän sähköpositiivisia kemiallisia alkuaineita, kalkogenidejä (oksidit, sulfidit, selenidit, telluridit) ... Nykyaikainen tietosanakirja

Periodisen järjestelmän ryhmän VI kemialliset alkuaineet happi, rikki, seleeni, telluuri ... Suuri tietosanakirja

Ryhmä → 16 ↓ Jakso 2 8 Happi ... Wikipedia

Periodisen järjestelmän ryhmän VI kemialliset alkuaineet happi, rikki, seleeni, telluuri. * * * KALKOGEENIT KALKOGEENIT, jaksollisen järjestelmän ryhmän VI kemialliset alkuaineet happi, rikki, seleeni, telluuri ... tietosanakirja

kalkogeenit- chalkogenai statusas T sritis chemija apibrėžtis S, Se, Te, (Po). atitikmenys: engl. chalcogens rus. kalkogeenit... Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

Chem. elementit VIa gr. määräajoin järjestelmät: happi O, rikki S, seleeni Se, telluuri Te, polonium Po. Alanumero. X-atomien elektronikuorella on s2p4-konfiguraatio. Nousulla klo. n. kovalenttinen ja ioninen säde X kasvaa, energia laskee ... ... Chemical Encyclopedia

Yhdisteet, joiden hapetusaste on –2. H 2 Se ja H 2 Te ovat värittömiä kaasuja, joilla on inhottava haju ja jotka liukenevat veteen. Sarjassa H 2 O - H 2 S - H 2 Se - H 2 Te molekyylien stabiilisuus heikkenee, joten vesiliuoksissa H 2 Se ja H 2 Te käyttäytyvät kuin kaksiemäksiset hapot, jotka ovat vahvempia kuin vetysulfidihappo. Ne muodostavat suoloja - selenidejä ja tellurideja. Telluro- ja vetyselenidi sekä niiden suolat ovat erittäin myrkyllisiä. Selenidit ja telluridit ovat ominaisuuksiltaan samanlaisia ​​kuin sulfidit. Niitä ovat emäksiset (K 2 Se, K 2 Te), amfoteeriset (Al 2 Se 3, Al 2 Te 3) ja happamat yhdisteet (CSe 2, CTe 2).

Na2Se + H20 NaHSe + NaOH; CSe 2 + 3H 2O \u003d H 2CO 3 + 2H 2 Se

Suuri joukko selenidejä ja tellurideja ovat puolijohteita. Sinkin alaryhmän alkuaineiden selenidejä ja tellurideja käytetään laajimmin.

Yhdisteet, joiden hapetusaste on +4. Seleeni(IV)- ja telluuri(IV)oksidit muodostuvat yksinkertaisten aineiden hapetuksen aikana hapella ja ovat kiinteitä polymeeriyhdisteitä. Tyypillisiä happamia oksideja. Seleeni(IV)oksidi liukenee veteen muodostaen seleenihappoa, joka, toisin kuin H 2 SO 3, eristetään vapaassa tilassa ja on kiinteä aine.

SeO 2 + H 2 O \u003d H 2 SeO 3

Telluuri(IV)oksidi on veteen liukenematon, mutta vuorovaikutuksessa alkalien vesiliuosten kanssa muodostaen telluriitteja.

TeO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 TeO 3

H 2 TeO 3 on altis polymeroitumiselle, joten happojen vaikutuksesta telluriitteihin muodostuu sakka, jonka koostumus vaihtelee TeO 2 nH 2 O.

SeO 2 ja TeO 2 ovat vahvempia hapettimia kuin SO 2:

2SO 2 + SeO 2 \u003d Se + 2SO 3

Yhdisteet, joiden hapetusaste on +6. Seleeni(VI)oksidi on valkoinen kiinteä aine (sp. 118,5 ºС, hajoaa > 185 ºС), joka tunnetaan lasimaisena ja asbestimuunneltuna. Saatu SO 3:n vaikutuksesta selenaatteihin:

K 2 SeO 4 + SO 3 \u003d SeO 3 + K 2 SO 4

Telluuri(VI)oksidilla on myös kaksi muunnelmaa, oranssi ja keltainen. Saatu orthotelluurihapon dehydraatiolla:

H 6 TeO 6 \u003d TeO 3 + 3H 2 O

Seleeni(VI)- ja telluuri(VI)oksidit ovat tyypillisiä happamia oksideja. SeO 3 liukenee veteen muodostaen seleenihappoa - H 2 SeO 4 . Seleenihappo on valkoinen kiteinen aine, vesiliuoksissa se on vahva happo (K 1 \u003d 1 10 3, K 2 \u003d 1,2 10 -2), hiilyttää orgaaniset yhdisteet, voimakas hapetin.

H2Se +6O4 + 2HCl-1 = H2Se +4O3 + Cl20 + H2O

Suolat - barium- ja lyijyselenaatit ovat veteen liukenemattomia.

TeO 3 on käytännössä liukenematon veteen, mutta on vuorovaikutuksessa alkalien vesiliuosten kanssa muodostaen telluurihapon suoloja - telluraatteja.

TeO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 TeO 4 + H 2 O

Telluraattien suolahappoliuosten vaikutuksesta vapautuu orthotelluurihappoa - H 6 TeO 6 - valkoista kiteistä ainetta, joka liukenee hyvin kuumaan veteen. H 6 TeO 6:n dehydratointi voi tuottaa telluurihappoa. Telluurihappo on erittäin heikkoa, K 1 \u003d 2 10 -8, K 2 \u003d 5 10 -11.

Na2TeO4 + 2HCl + 2H20 \u003d H6TeO6 + 2NaCl; H 6 TeO 6 ¾® H 2 TeO 4 + 2H 2 O.

Seleeniyhdisteet ovat myrkyllisiä kasveille ja eläimille, kun taas telluuriyhdisteet ovat paljon vähemmän myrkyllisiä. Seleeni- ja telluuriyhdisteillä tapahtuvaan myrkytykseen liittyy jatkuva inhottava haju.

Kirjallisuus: s. 359 - 383, s. 425 - 435, s. 297-328