Общая характеристика подгруппы кислорода

Общая характеристика элементов 6 группы, возможные степени окисления. изменение окислительно-востановительных свойств соединений в группе в зависимости от степени окисления.

Кислород, сера, селен, теллур и полоний составляют главную подгруппу VI группы и называются халькогенами — «образующими руды».
На внешнем энергетическом уровне атомов элементов данной подгруппы содержится по 6 электронов, которые имеют конфигурацию ns2np4 и распределены по ячейкам следующим образом:

Этим объясняется сходство их химических свойств. Наличие двух неспаренных электронов на наружном уровне указывает на валентность 2 в невозбужденном состоянии Сравнение строения свободных уровней показывает, что у S, Se, Те и Ро в отличие от кислорода имеются вакантные ячейки d-подуровня. Отсутствие свободных орбиталей на внешнем уровне кислорода не дает возможности увеличить число неспаренных электронов, и поэтому единственная валентность его равна 2. Атомы остальных элементов подгруппы имеют на наружном уровне вакантные ячейки d-подуровня, куда при возбуждении (что имеет место при подводе энергии, например при нагревании) могут переходить s- и р-электроны этого же уровня.

Этим можно объяснить, что у серы и остальных элементов число неспаренных электронов может быть увеличено до 4 и 6 (см. табл. 18).

Все халькогены в соединениях с металлами и водородом проявляют степень окисления -2, а в соединениях с кислородом и другими активными неметаллами обычно +4 и +6, что соответствует двум типам оксидов — RO2 и RO3, относящимся к типичным кислотным, которым соответствуют кислоты H2RO3 и H2RO4.
При переходе от кислорода к теллуру увеличиваются радиусы атомов, поэтому усиливаются восстановительные и ослабевают окислительные свойства. По значению электроотрицательности кислород уступает только фтору (степень окисления кислорода в соединениях со фтором +2), поэтому в реакциях со всеми остальными элементами проявляет исключительно окислительные
свойства. Сера, селен и теллур по своим свойствам относятся к группе окислителей-восстановителей. В реакциях с сильными восстановителями проявляют окислительные свойства, а при действии сильных окислителей они окисляются.
Водородные соединения элементов подгруппы кислорода отмечают формуле H2R: Н2O, H2S, H2Se, H2Te. Они называются хальководородами. Их водные растворы обладают слабыми кислотными свойствами. Диссоциация происходит преимущественно по первой ступени:
H++HR-«H2R
Сила этих кислот возрастает с ростом порядкового номера элемента, что объясняется уменьшением энергии связи в ряду соединений H2R. Вода, диссоциирующая на ионы H+ и OH-, является амфотерным электролитом.
Характерно, что халькогены в водородных соединениях находятся в состоянии низшей степени окисления, поэтому проявляют только восстановительные свойства, которые от H2S к Н2Те усиливаются.
С ростом порядкового номера элемента сила кислот типа H2RO3 и H2RO4 убывает. Все они проявляют окислительные свойства, а кислоты типа H2RO3 еще и восстановительные.

Дата добавления: 2015-08-31