Oksygengruppeelement kjemisk elementgruppe

Sammenligning av eiendommer

Elementene som tilhører gruppe 16 i det periodiske systemet er preget av elektronkonfigurasjoner der seks elektroner opptar det ytterste skallet. Et atom som har en slik elektronisk struktur, har en tendens til å danne et stabilt skall på åtte elektroner ved å tilsette to til og produsere et ion som har en dobbel negativ ladning. Denne tendensen til å danne negativt ladede ioner, typisk for ikke-metalliske elementer, kommer kvantitativt til uttrykk i egenskapene til elektronegativitet (antakelsen om delvis negativ ladning når den er tilstede i kovalent kombinasjon) og elektronaffinitet (evnen til et nøytralt atom til å ta opp et elektron, danner et negativt ion). Begge disse egenskapene avtar i intensitet når elementene øker i atomnummer og masse som fortsetter nedover kolonne 16 i den periodiske tabellen. Oksygen har, bortsett fra fluor, den høyeste elektronegativiteten og elektronaffiniteten til noe element; verdiene av disse egenskapene reduseres deretter kraftig for de gjenværende medlemmene i gruppen i den grad tellurium og polonium blir sett på som overveiende metallisk, og har en tendens til å miste i stedet for å få elektroner i sammensetning.

Som tilfellet er i alle grupper av tabellen, har det letteste elementet - det med det minste atomnummeret - ekstreme eller overdrevne egenskaper. Oksygen har på grunn av den lille størrelsen på atomet, det lille antall elektroner i det underliggende skallet og det store antallet protoner i kjernen i forhold til atomradiusen egenskaper som er unike forskjellig fra svovel og de gjenværende kalkogenene. Disse elementene oppfører seg på en rimelig forutsigbar og periodisk måte.

Selv om til og med polonium utviser oksidasjonstilstanden −2 ved dannelse av noen få binære forbindelser av typen MPo (hvor M er et metall), danner de tyngre kalkogenene ikke den negative tilstanden, og foretrekker positive tilstander som +2 og +4. Alle elementene i gruppen unntatt oksygen kan anta positive oksidasjonstilstander, med de jevne verdiene som dominerer, men den høyeste verdien, +6, er ikke veldig stabil for de tyngste medlemmene. Når denne tilstanden oppnås, er det en sterk drivkraft for at atomet går tilbake til en lavere tilstand, ganske ofte til elementærformen. Denne tendensen gjør forbindelser som inneholder Se (VI) og Te (VI), kraftigere oksidasjonsmidler enn S (VI) forbindelser. Omvendt er sulfider, selenider og tellurider, der oksidasjonstilstanden er −2, sterke reduksjonsmidler som lett oksideres til de frie elementene.

Verken svovel eller selen, og absolutt ikke oksygen, danner rent ioniske bindinger til et ikke-metallisk atom. Tellurium og polonium danner noen få forbindelser som er noe ioniske; tellur (IV) sulfat, Te (SO ₄) ₂, og polonium (II) sulfat, Poso ₄, er eksempler.

Et annet trekk ved gruppe 16-elementene som paralleller med trender som vanligvis vises i kolonnene i det periodiske systemet, er den økende stabiliteten til molekyler som har sammensetningen X (OH) _n når størrelsen på det sentrale atom, X, øker. Det er ingen sammensatt HO ― O ― OH, der det sentrale oksygenatom vil ha en positiv oksidasjonstilstand, en tilstand som det motstår. Selv om den ikke er kjent i ren tilstand, har den analoge svovelforbindelsen HO 'S' OH noen få stabile derivater i form av metallsalter, sulfoksylatene. Mer sterkt hydroksylerte forbindelser av svovel, S (OH) ₄ og S (OH) ₆, eksisterer heller ikke, ikke på grunn av svovelresistensen mot en positiv oksidasjonstilstand, men snarere på grunn av den høye ladningstettheten til S (IV) og S (VI) stater (det store antall positive ladninger i forhold til den lille diameteren til atomet), som avviser de elektropositive hydrogenatomene, og trengsel som deltar i kovalent binding av seks oksygenatomer til svovel, og som favoriserer tap av vann:

Når størrelsen på kalkogenatom øker, øker stabiliteten til de hydroksylerte forbindelser: forbindelsen ortotellurinsyre, Te (OH) ₆, er i stand til å eksistere.