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氧族元素
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{| class="wikitable" align="right" |- | style="background: #FF2400" align= center| '''<big>氧族元素</big>''' |- |<center><img src=https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fwww.mianfeiwendang.com%2Fpic%2F08dd11bb8d2badb6076bc347%2F2-810-jpg_6-1080-0-0-1080.jpg&refer=http%3A%2F%2Fwww.mianfeiwendang.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1655939503&t=3cea4184e937a4907761646d2890b1c5 width="300"></center> <small>[https://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word=%E6%B0%A7%E6%97%8F%E5%85%83%E7%B4%A0&step_word=&hs=0&pn=0&spn=0&di=7084067677328637953&pi=0&rn=1&tn=baiduimagedetail&is=0%2C0&istype=0&ie=utf-8&oe=utf-8&in=&cl=2&lm=-1&st=undefined&cs=1872142341%2C1763212212&os=86342176%2C861636830&simid=3452691959%2C532026956&adpicid=0&lpn=0&ln=600&fr=&fmq=1653347511469_R&fm=&ic=undefined&s=undefined&hd=undefined&latest=undefined©right=undefined&se=&sme=&tab=0&width=undefined&height=undefined&face=undefined&ist=&jit=&cg=&bdtype=0&oriquery=&objurl=https%3A%2F%2Fgimg2.baidu.com%2Fimage_search%2Fsrc%3Dhttp%3A%2F%2Fwww.mianfeiwendang.com%2Fpic%2F08dd11bb8d2badb6076bc347%2F2-810-jpg_6-1080-0-0-1080.jpg%26refer%3Dhttp%3A%2F%2Fwww.mianfeiwendang.com%26app%3D2002%26size%3Df9999%2C10000%26q%3Da80%26n%3D0%26g%3D0n%26fmt%3Dauto%3Fsec%3D1655939503%26t%3D3cea4184e937a4907761646d2890b1c5&fromurl=ippr_z2C%24qAzdH3FAzdH3Fooo_z%26e3B4twgujtojg1wg2_z%26e3Bv54AzdH3F15vAzdH3Fab1188kkb1dkw1kma0mkvn90AzdH3Fd&gsm=1&rpstart=0&rpnum=0&islist=&querylist=&nojc=undefined&dyTabStr=MCwzLDgsNCwyLDEsNSw2LDcsOQ%3D%3D 来自 呢图网 的图片]</small> |- | style="background: #FF2400" align= center| '''<big></big>''' |- | align= light| 中文名称;氧族元素 外文名称;Chalcogen 别名;ⅥA族元素 成员;氧、硫、硒、碲、钋、鉝 |} '''氧族元素'''是位于元素周期表上ⅥA族元素,包含氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)、鉝(Lv)六种元素,其中钋、鉝为金属,碲为准金属,氧、硫、硒是典型的非[[金属元素]]。<ref>[https://wenku.so.com/d/ef90f4aa539548600618401a01a6afe1 氧族元素],360文库 , 2018年6月14日</ref> ==基本信息== 物理性质 熔点沸点依次递增(除钋外都是分子晶体,所以熔沸点随相对分子质量增大而增高。) ==氧族元素== 氧族元素是[[元素周期表]]上的ⅥA族元素。这一族包含氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)、鉝(Lv)六种元素,其中钋为金属,碲为类金属,氧、硫、硒是典型的非金属元素。在标准状况下,除氧单质为气体外,其他元素的单质均为固体。在和金属元素化合时,氧、硫、硒、碲四种元素通常显-2氧化态;但当硫、硒、碲处于它们的酸根中时,最高氧化态可达+6。一些过渡金属常以[[硫化物]]矿的形式存在于地壳中,如FeS2、ZnS等。 ==简介== 氧族元素 Chalcogen 在标准状况下,除氧单质为气体外,其他元素的单质均为固体。化合物中,氧、硫、硒、碲四种元素通常显-2[[氧化态]],稳定性从氧到碲降低;硫、硒、碲最高氧化态可达+6。 氧、硫、硒的单质可以直接与氢气化合,生成氢化物。 此外,氧族元素间也可形成氧族元素互化物,但很多性质与氧族元素单质并不相似。 ==原子结构== 相同点 ·原子最外层有6个电子 ·反应中易得到2个电子 ·表现氧化性 不同点 ·除氧外其它氧族元素d轨道可参与成健,形成配位数为6的[[络合物]] ·核电荷数依次增大 ·电子层数依次增大 ·原子半径依次增大,得电子能力依次减弱,氧化性依次减弱. 氧气通常条件下是呈无色、无臭和无味的气体,密度1.429克/升,1.419克/立方厘米(液),1.426克/立方厘米(固),熔点-218.4℃,沸点-182.962℃,在-182.962℃时液化成淡蓝色液体,在-218.4℃时凝固成雪状淡蓝色。固体在化合价一般为0和-2。电离能为13.618电子伏特。除惰性气体外的所有[[化学元素]]都能同氧形成化合物。大多数元素在含氧的气氛中加热时可生成氧化物。有许多元素可形成一种以上的氧化物。氧分子在低温下可形成水合晶体O₂.H₂O和O₂.H₂O₂,后者较不稳定。氧气在空气中的溶解度是:4.89毫升/100毫升水(0℃),是水中生命体的基础。氧在地壳中丰度占第一位。干燥空气中含有20.946%体积的氧;水有88.81%重量的氧组成。除了O16外,还有O17和O18同位素。 ==硫== 单质物理性质: 通常为淡黄色晶体,它的元素名来源于拉丁文,原意是鲜黄色。单质硫有几种同素异形体,菱形硫(斜方硫)和单斜硫 是现在已知最重要的[[晶状硫]]。它们都是由S8环状分子组成。 密度 熔点 沸点 存在条件 菱形硫(S8) 2.07克/立方厘米 112.8℃ 444.674℃ 200℃以下 单斜硫(S8) 1.96克/厘米3 119.0℃ 444.6℃ 200℃以上 硫单质导热性和导电性都差。性松脆,不溶于水,易溶于[[二硫化碳]](弹性硫只能部分溶解)。无定形硫主要有弹性硫,是由熔态硫迅速倾倒在冰水中所得。不稳定,可转变为晶状硫(正交硫),正交硫是室温下唯一稳定的硫的存在形式。 化学性质: 化合价为-2、+2、+4和+6。第一电离能10.360电子伏特。化学性质比较活泼,能与氧、[[金属]]、氢气、卤素(溴和碘除外)及已知的大多数元素化合。还可以与强氧化性的酸、盐、氧化物,浓的强碱溶液反应。它存在正氧化态,也存在负氧化态,可形成离子化合物、共价化合成物和配位共价[[化合物]]。 ==硒== 稀散元素之一。在已知的六种固体同素异形体中,三种晶体(α单斜体、β单斜体,和灰色三角晶)是最重要的。也以三种非晶态固体形式存在;红色和黑色的两种无定形玻璃状的硒。前者性脆,密度4.26克/厘米3;后者密度4.28克/厘米3。第一电离能为9.752电子伏特。硒在空气中燃烧发出蓝色火焰,生成[[二氧化硒]](SeO₂)。也能直接与各种金属和非金属反应,包括氢和卤素。不能与非氧化性的酸作用,但它溶于浓硫酸、硝酸和强碱中。溶于水的硒化氢能使许多重金属离子沉淀成为微粒的硒化物。硒与氧化态为+1的金属可生成两种硒化物,即正硒化物(M2Se)和酸式硒化物(MHSe)。正的碱金属和碱土金属硒化物的水溶液会使元素硒溶解,生成多硒化合物(M2Sen),与硫能形成多[[硫化物]]相似。 ==碲== 有结晶形和无定形两种同素异形体。电离能9.009电子伏特。结晶碲具有银白色的金属外观,密度6.25克/厘米3,熔点452℃,沸点1390℃,硬度是2.5(莫氏硬度)。不溶于同它不发生反应的所有溶剂,在室温时它的分子量至今还不清楚。无定形碲(褐色),密度6.00克/厘米3,熔点449.5±0.3℃,沸点989.8±3.8℃。碲在空气中燃烧带有蓝色火焰,生成[[二氧化碲]];可与卤素反应,但不与硫、硒反应。溶于硫酸、硝酸、氢氧化钾和氰化钾溶液。易传热和导电。 元素来源:碲是稀散金属之一,有两种同素异形体,一种为结晶形、具有银白色金属光泽;另一种为无定形,为黑色粉末。结晶形碲的熔点为449.8℃,密度为6.24克/厘米3。性脆。碲的化学性质与硒相似,在空气或氧中燃烧生成二氧化碲,发出蓝色火焰;易和卤素剧烈反应生成碲的[[卤化物]],在高温下不与氢作用。 从电解铜的阳极泥和炼锌的烟尘等中回收制取。 ==钋== 密度9.4克/立方厘米。熔点254℃,沸点962℃。所有钋的同位素都是放射性的。已知有两种[[同位素]]异形体:α-Po为单正方体;β-Po为单菱形体。在约36℃时,发生α-Po转化为β-Po的相变。金属、质软。物理性质似铊、铅、铋。化学性质近似碲。溶于稀矿酸和稀氢氧化钾。钋的[[化合物]]易于水解并还原。化合价已有+2和+4价,也有+6价存在。钋是世界上最稀有的元素。 钋同位素中最普遍、最易得的是钋-210,其半衰期仅有138天,其放射性比镭大近5000倍。钋-210危险性很大,在操作时即便是很小量也要格外小心谨慎。 ·能与大多数[[金属]]反应; ·均能与氢化合生成气态氢化物; ·均能在氧气中燃烧; ·最高价[[氧化物]]对应的水化物为酸; ·都具有非金属性。因为非金属性相近,经常有性质相似的取代产物,如氧氰与硫氰、硒氰,醇与硫醇,酚与硫酚,羧酸与硫代羧酸,硫代酸(硫代硫酸,硫代碳酸,硫代磷酸都是相应酸中氧被硫取代)与硒代酸等。 ==递变性== ·气态氢化物的稳定性逐渐减弱;(由高温稳定的水到常温分解的碲化氢) ·气态[[氢化物]]的还原性逐渐增强; ·气态氢化物水溶液的酸性逐渐增强;(电离度由水的百万分之一,氢硫酸的约0.1%,氢硒酸的约3%,氢碲酸的约50%递变明显) ·同价态[[氧化物]]对应水化物酸性逐渐减弱;(硫酸,硒酸是强酸,碲酸酸性与碳酸相当,亚硫酸为中强酸,亚硒酸弱酸、亚碲酸为不溶于水弱酸,氢氧化钋(Ⅳ)为两性胶体) ·非金属性逐渐减弱; ·氧化物的碱性逐渐增强,并开始出现两性(硫、硒、碲的4价氧化物酸性越来越弱,二氧化钋为两性) ==化合物== 常见的氧族元素的化合物有:氧化物、硫化物、硫酸盐、亚硫酸盐、硒酸盐、碲酸盐。下文将列举出一些常见的化合物。 ==二氧化硫== 二氧化硫(化学式:SO₂)是最常见的[[硫氧化物]]。无色气体,有强烈刺激性气味。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体,在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物,因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫酸(酸雨的主要成分)。若把SO₂进一步氧化,通常在催化剂如二氧化氮的存在下,便会生成硫酸。 二氧化硫可以通过硫的燃烧取得:S+O2==点燃==SO2;也可以通过铜和浓硫酸反应制得:Cu+2H₂SO4(浓)—Δ→CuSO4+SO2↑+2H2O。实验室则用稀硫酸和亚硫酸钠制备:H₂SO4+Na₂SO3==Na2SO4+SO₂↑+H₂O. SO2是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性。可以与水作用得到[[二氧化硫]]水溶液,即“亚硫酸”(中强酸),但溶液中不存在亚硫酸分子。SO2与碱反应形成亚硫酸盐和亚硫酸氢盐。以与氢氧化钠的反应为例,产物是 Na2SO3还是 NaHSO3,取决于二者的用量关系。二氧化硫和碱性氧化物反应生成盐。 SO2有还原性,可以和氧化性物质如氯气反应:SO2+Cl2==SO2Cl2,在有水存在时,则:SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl;二氧化硫可以被氧气氧化生成三氧化硫。二氧化硫可以被硝酸、高锰酸钾、溴等氧化。 SO2也有氧化性,可以和还原性物质反应,如:2H2S+SO2==2H2O+3S. SO2在水溶液中不稳定,隔绝空气加热可发生歧化反应:3SO2+2H2O==2H2SO4+S SO2有漂白性,它的漂白作用是由于与某些有色[[物质]]生成不稳定的无色[[物质]],但这种无色物质容易分解使物质恢复原来的颜色,但这只是暂时的,如被二氧化硫漂白的品红加热可以恢复颜色。工业上用二氧化硫漂白纸张,所以,纸张久置后,会逐渐变黄,这是因为失去了二氧化硫的缘故。SO2的漂白属于[[化学]]变化。 液态的SO2可以发生自偶电离:2SO2→SO(2+)+SO3(2-)。 == 参考来源 == <center> {{#iDisplay:c0856pgcd1x|480|270|qq}} <center>硫单质的性质</center> </center> == 参考资料 == [[Category: 340 化學總論]]
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