Anfígeno
El grup dels anfígenos, també cridat família de l'oxigen, és el grup conegut antigament com VI A, i actualment el grup 16 (segons l'IUPAC). Conté els següents elements: oxigen (O), sofre (S), seleni (Es), telur (Et), poloni (Po) i livermorio (Lv). El nom de anfígeno en espanyol deriva de la propietat d'alguns dels seus elements de formar composts en caràcter àcit o bàsic. Els elements no metàlics del grup (oxigen, sofre, seleni i telur) també es coneixen com calcógenos.
Encara que tots ells tenen sis electrons de valència (última capa s2p4),[1] les seues propietats varien de no metàliques a metàliques en cert grau, conforme aumenta el seu número atómico.
L'oxigen i el sofre s'utilisen obertament en l'indústria i el telur i el seleni en la fabricació de semiconductorés.
El sofre es coneix des de l'antiguetat, i l'oxigen es va reconéixer com a element en el XVIII. El seleni, el telur i el poloni es varen descobrir en el XIX, i el livermorio en 2000. Tots els calcógenos tenen sis electrons de valència, per lo que els falten dos electrons per a completar la capa externa. Els seus estats d'oxidació més comunes són -2, +2, +4 i +6. Tenen radis atòmics relativament baixos, especialment els més llaugers.[2]
Els calcógenos més llaugers solen ser notóxicos en la seua forma elemental, i a sovint són fonamentals per a la vida, mentres que els calcógenos més pesats solen ser tòxics.[3] Tots els calcógenos naturals tenen algun paper en les funcions biològiques, ya siga com a nutrient o com a toxina. El seleni és un nutrient important (entre atres coses, com a component bàsic de la selenocisteína), pero també sol ser tòxic.[4] El telur sol tindre efectes desagradables (encara que alguns organismes poden utilisar-ho), i el poloni (especialment l'isòtop poloni-210) sempre és perjudicial com a resultat de la seua radiactivitat.
El sofre té més de 20 alótropos, l'oxigen nou, el seleni a lo manco huit, el poloni dos i només s'ha descobert fins ara una estructura cristalina del telur. Existixen numerosos composts calcógenos orgànics. Sense contar l'oxigen, els composts orgànics de sofre solen ser els més comuns, seguits dels composts orgànics de seleni i els composts orgànics de telur. Esta tendència també ocorre en els pnicótidos calcógenos i els composts que contenen calcógenos i elements del grup del carbono.
L'oxigen s'obté generalment per separació de l'aire en nitrogen i oxigen.cita requerida El sofre s'extrau del petròleu i del gas natural. El seleni i el telur es produïxen com a subproductes del refinat del coure. El poloni està més disponible en els materials naturals que contenen actinida. El livermorio s'ha sintetisat en acceleradors de partícules. El principal us de l'oxigen elemental és en la siderúrgia.cita requerida El sofre es convertix principalment en àcit sulfúric, molt utilisat en l'indústria química.[4] L'aplicació més comuna del seleni és la fabricació de vidre. Els composts de telur s'utilisen sobretot en discs òptics, dispositius electrònics i cèlules solars. Algunes de les aplicacions del poloni es deuen a la seua radiactivitat.[3]
Descripció
[editar | editar còdic]Per a adquirir la configuració electrònica d'octet típica d'un gas noble, estos elements deuen acceptar un parell d'electrons, per lo que generalment presenten estats d'oxidació negatiu, encara que en descendir en el grup els potencials de ionisació són més menuts i es presenten també estats d'oxidació positius més típics dels metals. l'oxigen existix abundantment en la terra, en l'aire i combinat en l'aigua, formant òxits, hidròxit i algunes sals. El sofre també es presenta en abundància, tant en estat elemental com combinat. El seleni i el telur es troben lliures i combinats, encara que en menys abundància. Finalment, el poloni és un element radiactiu que es troba escassament present en la naturalea, en forma de sals. Este grup d'elements també es combina en alguns metals formant calcogenuros.
La reactivitat d'estos elements varia des de l'oxigen no metàlic i molt electronegativo, fins al poloni metàlic. L'oxigen presenta unes propietats molt distintes dels atres elements del grup, puix la seua diferent reactivitat naix del chicotet tamany de l'oxigen, que li fa molt oxidant i, per tant, molt reactiu.
Propietats
[editar | editar còdic]Atòmiques i físiques
[editar | editar còdic]Els calcógenos mostren patrons similars en la configuració electrònica, especialment en la clafoll més externa, a on tots tenen el mateix número d'electrons de valència, lo que resulta en tendències similars en el comportament químic:
| Z | Element | Número d'electrons/clafoll |
|---|---|---|
| 8 | Oxigen | 2, 6 |
| 16 | Sofre | 2, 8, 6 |
| 34 | Seleni | 2, 8, 18, 6 |
| 52 | Telur | 2, 8, 18, 18, 6 |
| 84 | Poloni | 2, 8, 18, 32, 18, 6 |
| 116 | Livermorio | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6 (predit)[5] |
| Element | Punt de fusió
(°C)[2] |
Punt d'ebullició
(°C)[2] |
Densitat en STP
(g/cm3)[2] |
|---|---|---|---|
| Oxigen | −219 | −183 | 0.00143 |
| Sofre | 120 | 445 | 2.07 |
| Seleni | 221 | 685 | 4.3 |
| Telur | 450 | 988 | 6.24 |
| Poloni | 254 | 962 | 9.2 |
| Livermorio | 220 (predit) | 800 (predit) | 14 (predit)[5] |
Tots els calcógenos tenen sis electrons de valència. Tots els calcógenos sòlits i estables són blans[6] i no conduïxen be la calor.[2] Electronegatividad disminuïx cap als calcógenos en major número atómico. Densitat, punts de fusió i ebullició, i atòmic i radis iònics[7] tendixen a aumentar cap als calcógenos en número atómico més alts.[2]
Isòtops
[editar | editar còdic]Dels sis calcógenos coneguts, un (oxigen) té un número atómico igual a un número mágico nuclear, lo que significa que els seus núcleus atòmics tendixen a tindre una major estabilitat front a la desintegració radiactiva.[8] L'oxigen té tres isòtops estables i 14 inestables. El sofre té quatre isòtops estables, 20 radiactius i un isòmer. El seleni té sis isòtops observacionalment estables o casi estables, 26 isòtops radiactius i 9 isòmers. El telur té huit isòtops estables o casi estables, 31 inestables i 17 isòmers. El poloni té 42 isòtops, cap dels quals és estable.[9] Té 28 isòmers adicionals.[3] Ademés dels isòtops estables, alguns isòtops calcógenos radiactius ocorren en la naturalea, ya siga perque són productes de desintegració, com 210Po, perque són primordial, com 82Es, per rajos còsmics espalación, o per fissió nuclear de l'urani. S'han descobert isòtops de livermorio 290Lv fins a 293Lv; l'isòtop de livermorio més estable és 293Lv, que té una vida mija de 0,061 segons.[3][10]
Entre els calcógenos més llaugers (oxigen i sofre), els isòtops més pobres en neutrons sofrixen emissió de protones, els isòtops moderadament pobres en neutrons sofrixen captura d'electrons o β+, els isòtops moderadament rics en neutrons sofrixen β-, i els isòtops més rics en neutrons sofrixen emissió de neutrons. Els calcógenos mijos (seleni i telur) tenen tendències de desintegració similars a les dels calcógenos més llaugers, pero els seus isòtops no sofrixen emissió de protones i alguns dels isòtops més carents de neutrons del telur sofrixen desintegració alfa. Els isòtops del poloni tendixen a decaure en desintegració alfa o beta.[11] Els isòtops en espin nuclearés són més comuns entre els calcógenos seleni i telur que en el sofre.[12]
Alótropos
[editar | editar còdic].png)
.
l'alótropo més comú de l'oxigen és l'oxigen diatómico, o O2, una molècula paramagnética reactiva omnipresent en organismes aeròbics i de color blau en el seu estat líquit. Un atre alótropo és l'O3, o ozon, que són tres àtoms d'oxigen enllaçats entre sí en una formació doblada. També existix un alótropo cridat tetraoxígeno, o O4,[14] i sis alótropos del oxigen sòlit incloent el "oxigen roig", que té la fòrmula O8.[15]
El sofre té més de 20 alótropos coneguts, que és més que qualsevol atre element llevat carbono. Els alótropos més comuns estan en forma d'anells de huit àtoms, pero es coneixen atres alótropos moleculars que contenen solament dos àtoms o fins a 20. Atres alótropos notables del sofre inclouen el sofre ròmbic i el sofre monoclínic. El sofre ròmbic és el més estable dels dos alótropos. El sofre monoclínic adopta la forma de llargues agulles i es forma quan el sofre líquit es gela llaugerament per baix del seu punt de fusió. Els àtoms en el sofre líquit estan generalment en forma de llargues cadenes, pero per damunt de 190 °C, les cadenes comencen a trencar-se. Si el sofre líquit per damunt de 190 °C es congela molt ràpidament, el sofre resultant és sofre amorfo o "plàstic". El sofre gaseós és una mescla de sofre diatómico (S2) i anells de 8 àtoms.[16]
El seleni té a lo manco huit alótropos distints. El alótropo gris, comunament denominat alótropo "metàlic", a pesar de no ser un metal, és estable i té una estructura cristalina hexagonal. El alótropo gris del seleni és bla, en una durea Mohs de 2, i trencadiç. Atres quatre alótropos del seleni són metaestables. Estos inclouen dos alótropos monoclínics rojos i dos alótropos amorfos, un dels quals és roig i un atre negre.[17] El alótropo roig es convertix en el alótropo negre en presència de calor. El alótropo gris del seleni està format per espiralss en els àtoms de seleni, mentres que un dels alótropos rojos està format per apilamientos d'anells de seleni (Es8).[3]
No se sap que el telur tinga alótropos,[18] encara que la seua forma típica és hexagonal. El poloni té dos alótropos, que es coneixen com a α-poloni i β-poloni.[19] El α-poloni té una estructura cristalina cúbica i es convertix en el β-poloni romboèdric a 36 °C.[3]
Els calcógenos tenen estructures cristalines variables. L'estructura cristalina de l'oxigen és monoclínic, la del sofre és ortorrómbico, el seleni i el telur tenen l'estructura cristalina hexagonal, mentres que el poloni té una estructura cristalina cúbica.[2][20]
Propietats químiques
[editar | editar còdic]L'oxigen, el sofre i el seleni són no metals, i el telur és un metaloide, lo que significa que les seues propietats químiques estan entre les d'un metal i les d'un no metal. No és segur que el poloni siga un metal o un metaloide. Algunes fonts es referixen al poloni com un metaloide,[21] encara que té algunes propietats metàliques. Ademés, alguns alótropos del seleni mostren característiques d'un metaloide,[22] a pesar de que el seleni sol considerar-se un no metal. Encara que l'oxigen és un calcógeno, les seues propietats químiques són diferents a les d'atres calcógenos. Una de les raons és que els calcógenos més pesats tenen orbitales d vacants. Ademés, la electronegatividad de l'oxigen és molt major que la dels demés calcógenos. Açò fa que la polarizabilidad elèctrica de l'oxigen siga vàries voltes menor que la dels atres calcógenos.[12]
Per al enllaç covalente un calcógeno pot acceptar dos electrons segons la regla de l'octet, deixant dos parells solitaris. Quan un àtom forma dos enllaços simples, estos formen un àngul entre 90° i 120°. En els cationes 1+, com el [[hidroxonio|Plantilla:Chem2]], un calcógeno forma tres orbitales moleculars disposts en una piramidal trigonal i un parell solitari. Els dobles enllaços també són comuns en els composts calcogénicos, per eixemple en els calcogenatos (vore més alvance).
El número dels composts calcógenos més comuns en metals positius és -2. No obstant, la tendència dels calcógenos a formar composts en l'estat -2 disminuïx cap als calcógenos més pesats.[23] Es donen atres número, com -1 en pirita i peròxit. El major número formal és +6. Este número es troba en sulfats, selenatos, teluratos, polonatos, i els seus corresponents àcit, com l'àcit sulfúric.
L'oxigen és l'element més electronegativo, llevat el flúor, i forma composts en casi tots els elements químics, inclosos alguns dels gasos nobles. Sol unir-se a molts metals i metaloides per a formar òxits, com l'òxit de ferro, l'òxit de titani i l'òxit de silici. l'estat d'oxidació més comuna de l'oxigen és -2, i l'estat d'oxidació -1 també és relativament comuna. En el hidrogen forma aigua i peròxit d'hidrogen. Els composts orgànics d'oxigen són omnipresents en la química orgànica.
Els estats d'oxidació del sofre són -2, +2, +4 i +6. Els anàlecs de composts d'oxigen que contenen sofre solen tindre el prefix tio. La química del sofre és similar a la de l'oxigen en molts aspectes. Una diferència és que els dobles enllaços de sofre-sofre són molt més dèbils que els dobles enllaços d'oxigen-oxigen, pero els enllaços simples de sofre-sofre són més forts que els enllaços simples d'oxigen-oxigen.[24] Els composts orgànics de sofre, com els tioless, tenen una forta olor específica, i uns pocs són utilisats per alguns organismes.
Els estats d'oxidació del seleni són -2, +4 i +6. El seleni, com la majoria dels calcógenos, s'enllaça en l'oxigen. Existixen alguns composts orgànics de seleni, com les selenoproteínas. Els estats d'oxidació del telur són -2, +2, +4 i +6. El telur forma els òxits monòxit de telur, diòxit de telur i trióxido de telur. Els estats d'oxidació del poloni són +2 i +4.
.jpg)
Existixen molts àcit que contenen anfígenos, inclosos l'àcit sulfúric, àcit sulfuroso, àcit selénico, i àcit telúric. Tots els calcogenuros d'hidrogen són tòxics en excepció del aigua.[25][26] Els ions d'oxigen a sovint es presenten en forma de ions òxit (Plantilla:Chem), ions peròxit (Plantilla:Chem), i ions hidròxit (Plantilla:Chem). Els ions sofre per lo general es presenten com sulfur (Plantilla:Chem), sulfitos (Plantilla:Chem), sulfats (Plantilla:Chem), i tiosulfatos (Plantilla:Chem). Els ions seleni per lo general es presenten com seleniuros (Plantilla:Chem) i selenatos (Plantilla:Chem). Els ions teluro a sovint es presenten com telururos (Et2-) i teluratos (Plantilla:Chem). Les molècules que contenen metals units a anfígenos són comuns en minerals. Per eixemple, pirita (FES2) és un mineral de ferro, i el rar mineral calaverita és el telururo AuEt2.
Encara que tots els elements del grup 16 de la taula periòdica, inclós l'oxigen, poden definir-se com calcógenos, l'oxigen i els òxits solen distinguir-se dels calcógenos i els calcogenuros. El terme "calcogenuro" sol reservar-se als sulfur, seleniuros i telururos, més que als òxits.
Llevat el poloni, tots els calcógenos són prou similars químicament entre sí. En reaccionar en metals electropositivos, tots formen ions X2-..[23]
Els minerals sulfurosos i composts anàlecs produïxen gasos en reaccionar en l'oxigen.[27]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Sistema Periòdic [1] archivat en Wayback Machine.. Dep. Fis. Quim. IES La Magdalena, Aviles, Astúries
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 Jackson, Mark (2002). Taula periòdica Alvançada, Bar Charts Inc.. ISBN 978-1-57222-542-8.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 Emsley, John (2011). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements, New edició, New York, NY: Oxford University Press, pp. 375–383, 412–415, 475–481, 511–520, 529–533, 582. ISBN 978-0-19-960563-7.
- ↑ 4,0 4,1 Gray, Theodore (2011). The Elements, Black Bay and Leventhal publishers.
- ↑ 5,0 5,1 (2011) The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Dordrecht, Països Baixos: Springer Science+Business Mija. doi:10.1007/978-94-007-0211-0. ISBN 978-94-007-0210-3.
- ↑ (1968) «Propietats mecàniques dels elements», Samsonov, G.V. (ed.). Manual de les propietats fisicoquímica dels elements, IFI-Plenum, pp. 387-446. doi:10.1007/978-1-4684-6066-7_7. ISBN 978-1-4684-6066-7.
- ↑ «Elements Visuals: Grup 16». Rsc.org.
- ↑ Kean, Sam (2011). The Disappearing Spoon, Back Bay Books. ISBN 978-0-316-05163-7.
- ↑ Sonzogniurl, Alejandro. «Double Beta Decay for Selenium-82». Brookhaven National Laboratory. Archivat des d'el original, el 3 d'octubre de 2021.
- ↑ “Doble desintegració beta del seleni-82” . Economic Geology 68 (2).
- ↑ «Nudat 2». Nndc.bnl.gov. Archivat des d'el original, el 14 de juliol de 2017.
- ↑ 12,0 12,1 Zakai, Uzma I. (2007). Design, Synthesis, and Evaluation of Chalcogen Interactions. ISBN 978-0-549-34696-8.
- ↑ Young, David A.. «Diagrames de fase dels elements». Lawrence Livermore Laboratory.
- ↑ “La fase ε de l'oxigen sòlit: Evidència d'un entramat de molècules de O4” . Physical Review Letters 83 (20). Bibcode: 1999PhRvL..83.4093G.
- ↑ “Observació d'una ret molecular O8 en la fase ε de l'oxigen sòlit” (2006). Nature (7108): 201-4. doi:. PMID 16971946. Bibcode: ..201L 2006Natur.443 ..201L.
- ↑ McClure, Mark R.. «sofre».
- ↑ Butterman WC, ((Brown RD Jr)) (2004). «Seleni. Mineral Commodity Profiles». Department of the Interior.
- ↑ Emsley, John (2011). «Tellurium». Royal Society of Chemistry.
- ↑ Emsley, John (2011). «org/periodic-table/element/84/polonium Polonium». Royal Society of Chemistry.
- ↑ Gray, Theodore (2011). Els elements, Black Bay and Leventhal publishers.
- ↑ (2009) Chemistry & Chemical Reactivity, Cengage Learning, p. 65. ISBN 978-0-495-38703-9.
- ↑ «Taula periòdica dels Elements - Metaloides». Gordonengland.co.uk.
- ↑ 23,0 23,1 «Group VIA: Chalcogens». Chemed.chem.wisc.edu.
- ↑ «phpselenium The Chemistry of Oxygen and Sulfur». Bodner Research Web.
- ↑ Emsley, John (2011). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements, New edició, New York, NY: Oxford University Press, pp. 375–383, 412–415, 475–481, 511–520, 529–533, 582. ISBN 978-0-19-960563-7.
- ↑ «Tellurium compounds». The Toxicology and Environmental Health Information Program, US National Institutes of Health (1981).
- ↑ Hale, Martin (1993). “Mineral deposits and chalcogen gasos”. Mineralogical Magazine 57 (389): 599–606. doi:. Bibcode: 1993MinM...57..599H.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Anfígeno» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.