الأمفيجين: العناصر والخصائص والمركبات - كيمياء - 2026

و كالكوجين أو كالكوجين هي العناصر الكيميائية التي تنتمي إلى مجموعة أو عائلة من الأوكسجين من الجدول الدوري. هم في المجموعة VIA أو 16 ، وتقع على الجانب الأيمن أو كتلة ص.

رأس المجموعة ، كما يوحي اسمها ، يشغلها عنصر الأكسجين ، الذي يختلف ماديًا وكيميائيًا عن عناصره في نفس المجموعة. كلمة "كالكوجين" مشتقة من الكلمة اليونانية "كالكوس" ، والتي تعني النحاس.

المصدر: Pxhere

أطلق العديد من الكيميائيين على هذه العناصر اسم مكوني الرماد والطباشير والبرونز والسلاسل. ومع ذلك ، فإن التفسير الأكثر دقة يتوافق مع "صانعي المعادن".

وهكذا ، تتميز الكالكوجينات بوجودها في معادن لا حصر لها ؛ مثل السيليكات والفوسفات والأكاسيد والكبريتيدات والسيلينيدات وما إلى ذلك.

من ناحية أخرى ، تعني كلمة "مستضد" القدرة على تكوين مركبات حمضية أو أساسية. مثال بسيط على ذلك هو وجود أكاسيد حمضية وقاعدية.

لا يمكن العثور على الأكسجين فقط في الهواء الذي تتنفسه ، ولكنه أيضًا جزء من 49٪ من قشرة الأرض. لهذا السبب ، لا يكفي النظر إلى الغيوم لتوجيهها ؛ وللتأمل في الحد الأقصى من المظهر المادي للكالكوجينات ، من الضروري زيارة جبل أو خام.

العناصر النشيطة

المصدر: غابرييل بوليفار

ما هي عناصر المجموعة 16؟ تُظهر الصورة العلوية العمود أو المجموعة بكل عناصرها ، على رأسها الأكسجين. قمنا بتسميتها بترتيب تنازلي: الأكسجين ، والكبريت ، والسيلينيوم ، والتيلوريوم ، والبولونيوم.

على الرغم من عدم ظهوره ، يوجد أسفل البولونيوم العنصر الصناعي المشع ، وثاني أثقل عنصر بعد الأوغانسون: ليفرموريو (Lv).

الأكسجين

يوجد الأكسجين في الطبيعة بشكل أساسي على هيئة نوعين من التآصل: O ₂ ، الأكسجين الجزيئي أو ثنائي الذرة ، و O ₃ ، الأوزون. إنه غاز تحت الظروف الأرضية ويتم الحصول عليه من إسالة الهواء. في الحالة السائلة ، لها نغمات زرقاء باهتة ، وفي شكل أوزون يمكن أن تشكل أملاح بنية ضاربة إلى الحمرة تسمى أوزونيدات.

كبريت

يحتوي بشكل طبيعي على عشرين تآصلًا مختلفًا ، وأكثرها شيوعًا هو S ₈ "تاج الكبريت. الكبريت قادر على تشكيل جزيئات دورية أو سلاسل حلزونية مع الرابطة التساهمية SSS…؛ هذا هو المعروف باسم catenation.

في الظروف العادية ، تكون مادة صلبة صفراء ، وتعتمد ألوانها المحمرّة والمخضرة على عدد ذرات الكبريت التي يتكوّن منها الجزيء. في الطور الغازي ، يوجد فقط كجزيء ثنائي الذرة S = S ، S ₂ ؛ على غرار الأكسجين الجزيئي.

السيلينيوم والتيلوريوم

يشكل السيلينيوم سلاسل أقصر من الكبريت ؛ ولكن مع تنوع هيكلي كافٍ للعثور على متآصلات من اللون الأحمر البلوري الرمادي والأسود غير المتبلور.

يعتبره البعض من المعادن ، والبعض الآخر عنصر غير معدني. والمثير للدهشة أنه ضروري للكائنات الحية ، ولكن بتركيزات منخفضة للغاية.

من ناحية أخرى ، يتبلور التيلوريوم كمادة صلبة رمادية اللون ويمتلك خصائص وخصائص الفلزات. إنه عنصر نادر جدًا في قشرة الأرض ، حيث يوجد بتركيزات منخفضة للغاية في المعادن النادرة.

بولونيوم

من بين جميع الكالكوجينات ، هو العنصر المعدني الوحيد ؛ ولكن مثل نظائره الـ 29 (وغيرها) فهو غير مستقر وشديد السمية ومشع. توجد كعنصر ضئيل في بعض معادن اليورانيوم وفي دخان التبغ.

الخصائص

التكوين الإلكتروني وحالات التكافؤ

جميع الكالكوجينات لها نفس التكوين الإلكتروني: ns ² np ⁴. لذلك لديهم ستة إلكترونات تكافؤ. كونها في الكتلة p ، على الجانب الأيمن من الجدول الدوري ، فإنها تميل إلى اكتساب إلكترونات أكثر من فقدانها ؛ لذلك ، يكتسبون إلكترونين لإكمال ثماني بتات التكافؤ ، وبالتالي يكتسبون التكافؤ -2.

وبالمثل ، يمكن أن يفقدوا جميع إلكترونات التكافؤ الستة ، مما يتركهم في حالة +6.

تختلف حالات التكافؤ المحتملة للكالكوجينات من -2 إلى +6 ، وهما الأكثر شيوعًا. عندما يتحرك المرء أسفل المجموعة (من الأكسجين إلى البولونيوم) ، يزداد ميل العناصر لتبني حالات التكافؤ الإيجابية ؛ وهو ما يعادل زيادة في الطابع المعدني.

الأكسجين ، على سبيل المثال ، يكتسب حالة تكافؤ -2 في جميع مركباته تقريبًا ، إلا عندما يكون روابط مع الفلور ، مما يجبره على فقد الإلكترونات بسبب ارتفاع كهربيته ، ويتبنى حالة التكافؤ +2 (من ₂). تعتبر البيروكسيدات أيضًا مثالًا للمركبات حيث يكون للأكسجين تكافؤ -1 وليس -2.

الطابع المعدني وغير المعدني

عندما تنزل إلى أسفل المجموعة ، يزداد نصف القطر الذري ، ومعها يتم تعديل الخصائص الكيميائية للعناصر. على سبيل المثال ، الأكسجين عبارة عن غاز ، والديناميكا الحرارية أكثر استقرارًا كجزيء ثنائي الذرة O = O ، بدلاً من "سلسلة أكسجين" OOOO…

إنه العنصر ذو الطابع غير المعدني الأكبر للمجموعة ، وبالتالي ، فإنه يشكل مركبات تساهمية مع جميع عناصر الكتلة p ومع بعض المعادن الانتقالية.

يقل الحرف غير المعدني مع زيادة الحرف المعدني. ينعكس هذا في الخصائص الفيزيائية مثل درجة الغليان والانصهار ، والتي تزداد من الكبريت إلى البولونيوم.

من الخصائص الأخرى للزيادة في الطابع المعدني الزيادة في التكوينات البلورية للمركبات المكونة من التيلوريوم والبولونيوم.

مجمعات سكنية

تم ذكر بعض المركبات المكونة من المواد الكيميائية بشكل عام أدناه.

هيدريد

-H ₂ يا

-H ₂ ق

وفقًا لتسمية IUPAC ، تمت تسميته بكبريتيد الهيدروجين ، وليس هيدريد الكبريت ؛ منذ H يفتقر التكافؤ -1.

-H ₂ سي

وبالمثل ، تم تسميته باسم سيلينيد الهيدروجين ، مثل بقية الهيدريدات.

-H ₂ تي

-H ₂ Po

هيدريد الأكسجين هو ماء. أما الأنواع الأخرى فهي كريهة الرائحة وسامة ، مع كون H ₂ S أشهرها على الإطلاق ، حتى في الثقافة الشعبية.

كبريتيدات

جميعهم يشتركون في أنيون S ^2- (الأبسط). من بين هؤلاء:

-MgS

-في

-CuFeS ₂

- نا ₂ إس

-BaS

وبالمثل ، هناك selenides ، Se ^2- ؛ telenuros، Te ^2- ، and polonuros، Po ^2-.

هاليدات

يمكن أن تشكل مركبات الكالوجينات مركبات مع الهالوجينات (F ، Cl ، Br ، I). ومنهم:

-TeI ₂

-S ₂ F ₂

-OF ₂

-SCl ₂

-SF ₆

-SeBr ₄

أكاسيد

أخيرا هناك أكاسيد. في نفوسهم ، الأكسجين له تكافؤ -2 ، ويمكن أن تكون أيونية أو تساهمية (أو لها خصائص كلاهما). لديك على سبيل المثال الأكاسيد التالية:

-SO ₂

-TeO ₂

- أغ ₂ س

- في ₂ يا ₃

-H ₂ O (أكسيد الهيدروجين)

-SeO ₃

هناك مئات الآلاف من المركبات الأخرى التي تحتوي على هياكل صلبة مثيرة للاهتمام. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنهم تقديم polyanions أو polycations ، خاصة في حالات الكبريت والسيلينيوم ، التي يمكن أن تكتسب سلاسلها شحنات موجبة أو سالبة وتتفاعل مع الأنواع الكيميائية الأخرى.

المراجع

1. لوبيز أ. (2019). الأكسجين ومجموعته (عائلة الأكسجين). الأكاديمية. تم الاسترجاع من: Academia.edu
2. رجفة وأتكينز. (2008). الكيمياء غير العضوية. في عناصر المجموعة 16. (الطبعة الرابعة). ماك جراو هيل.
3. ويكيبيديا. (2018). كالكوجين. تم الاسترجاع من:
4. كاثرين إتش بانكس. (2019). نشكل. أدفاميغ. تم الاسترجاع من: chemistryexplained.com
5. وليام ب. جنسن. (1997). ملاحظة عن مصطلح «كالكوجين». مجلة التربية الكيميائية ، 74 (9) ، 1063. DOI: 10.1021 / ed074p1063.
6. نصوص الكيمياء. (16 مايو 2017). عناصر المجموعة 16 (The Chalcogens). تم الاسترجاع من: chem.libretexts.org.