9. CHALKOGENY

9. CHALKOGENY

K chalkogenům, skupině VI.A, patří kyslík, síra, sellen, tellur a radioaktivní pollonium. Tytto prvky mají elektronovou konfiguraci ns2np4 a nazývají se také p4 prvky. Ve valenční sféře mají šest valenčních elektronů

Charakteristika skupiny a postavení v PSP (skupenství, kovový charakter)

Mají vysokou elektronegativitu, která klesá od kyslíku. Jsou kyselinotvorné. S protonovým číslem roste jejich kovový charakter: O a S (nekovy), Se, Te (polokov) a Po (kovy). Ze skupenství je jediným plynem kyslík a ostatní pevné látky. Z fyzikálních vlastností je dobré zmínit, že se rozpouštějí v nepolárních rozpouštědlech.

Elektronová konfigurace – vyvození vaznosti a oxidačních čísel

Elektronová konfigurace chalkogenů je ns2np4, například u síry:

Chalkogeny (s výjimkou kyslíku) mohou mít ve svých sloučeninách oxidační číslo –II (s kovy a s vodíkem), IV a VI. Kyslík má ve svých sloučeninách obvykle oxidační čílo –II (výjimkou je –I v peroxidech a II ve flouridu kyslíku OF2). S rostoucím protonovým číslem klesá stálost sloučenin.

Kyslík se od ostatních chalkogenů liší tím, že nemá volné nd orbitaly, a proto je ve svých sloučeninách pouze dvojvazný:

Výskyt

Kyslík a síra se v přírodě vyskytují volné i vázané. Ostatní chalkogeny pouze vázané. Nejrozšířenější sloučeniny chalkogenů jsou sloučeniny s kovy: chalkogenidy: oxidy, sulfidy, selenidy, telluridy.

Kyslík tvoří 21% atmosféry a je součástí mnoha anorganických i organických sloučenin (kyseliny, alkoholy, aldehydy…). Je to důležitý makrobiogenní prvek a nejrozšířenější prvek na zemi.

Síra se v přírodě vyskytuje volně nebo vázané v sulfidech (jako minerály- PbS, sulfid olovnatý- galenit), síranech nebo jako sulfan H2S (v zemním plynu a sopečných plynech). Je to biogenní prvek a je součástí bílkovin (aminokyseliny cystein a methionin) a některých enzymů.

Selen je makrobiogenní prvek a je součástí některých enzymů. Spolu s Telurem v nepatrných množstvích provázejí súru v jejich sloučeninách.

Polonium se vyskytuje v malém množství v rudě Uran.

Charakteristika jednotlivých prvků a jejich využití

Síra je žlutá krystalická látka bez chuti a s charakteristickým zápachem. Molekuly síry jsou nejčastěji osmiatomové a tvoří cyklické řetězce. Je nerozpustná ve vodě, ale dobře se rozpouští v sirouhlíku (CS2) a v jiných nepolárních rozpouštědlech. Existuje síra krystalická, nejčastěji kosočtverečná nebo jednoklonná a síra amorfní, v podobě sirného květu, který vzniká rychlým ochlazením jejich par, nebo v podobě plastické síry, která vzniká rychlým ochlazením její taveniny. Je to špatný vodič tepla i elektřiny.

Je to reaktivní prvek. Za normální teploty je poměrně stálá, ale za vyšších teplot reaguje s mnoha kovy i nekovy. V kyslíku hoří na oxid siřičitý, který lze dále katalyticky oxidovat na oxid sírový.