Přeskočit na obsah

Chalkogeny

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Chalkogeny
  ns2 np4
 
 
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
IUPAC skupina16
CAS skupinaVI. A
Typická elektronová konfiguracens2 np4
Počet valenčních elektronů6

Chalkogeny jsou 16. skupinou periodické tabulky (6. hlavní skupinou nebo skupinou kyslíku). Název pochází ze spojení řeckých slov chalkos (ruda) a gennaó (tvořit). Jsou to tedy rudotvorné prvky. Mezi chalkogeny patří kyslík (O), síra (S), selen (Se), tellur (Te), polonium (Po) a livermorium (Lv). Z hlediska vlastností je významný rozdíl mezi prvním prvkem kyslíkem a ostatními prvky skupiny, které mají mnoho společných vlastností a zároveň odlišných od kyslíku.

Chalkogeny mají elektronovou konfiguraci valenční sféry ns2np4. Nazývají se proto prvky p4, protože mají čtyři valenční elektrony v orbitalech p. Kromě kyslíku mají ostatní prvky této skupiny ve valenční sféře také orbital d a díky tomu jsou podstatně rozšířeny jejich vazebné možnosti.

Nejdůležitější prvek skupiny je kyslík, který ve své dvouatomové formě tvoří důležitou složku atmosféry a je nezbytný pro život organismů na Zemi. Hned druhým je síra, která se vyskytuje v bílkovinách jako aminokyselina cystein či methionin. Je tak přítomná prakticky ve všech živých organismech.

Etymologie

[editovat | editovat zdroj]
  • V 19. století Jons Jacob Berzelius navrhl nazývat prvky 16. skupiny amfigeny, protože tvořily soli tehdy nazývané amfidní (soli oxokyselin). Termín je nyní zastaralý.
  • Na začátku 20. století se začal používat název chalcogeny, který pochází z řeckých slov χαλκος (chalkos - doslova měď a později ruda) a γενές (gennaó - narozen, tvořit, pohlaví). Rudotvorná forma byla navržena jako lepší překlad, protože drtivá většina kovových rud jsou chalkogenidy a slovo χαλκος ve starověké řečtině bylo spojeno s kovy a horninami nesoucími kovy obecně, ne jenom měď.
  • Název kyslíku (chemická značka O, latinsky oxygenium) pochází z řeckých slov oxy gennaó, což znamená kyselinotvorný.
  • Název síry (chemická značka S, latinsky sulphur) pochází buď z latinského slova sulphurium nebo starověkého slova označujícího síru sulvere.
  • Selen (chemická značka Se, latinsky selenium) je pojmenován po řecké bohyni Měsíce Selene, aby název odpovídal dříve objevenému prvku tellurium.
  • Tellur (chemická značka Te, latinsky tellurium) je pojmenován podle latinského slova tellus, což znamená Země.
  • Polonium (chemická značka Po, latinsky polonium) je pojmenováno po Polsku, rodné zemi objevitelky tohoto prvku Marie Curie-Sklodowské.  
  • Livermorium (chemická značka Lv, latinsky livermorium) je pojmenováno po Lawrence Livermore National Laboratory, kde bylo objeveno. Jeho název byl schválen v roce 2012.

Fyzikální vlastnosti

[editovat | editovat zdroj]
Prvek Bod tání

(°C)

Bod varu

(°C)

Hustota

(g/cm3)

Kyslík −219 −183 0,00143
Síra 120 445 2,07
Selen 221 685 4,3
Tellur 450 988 6,24
Polonium 254 962 9,2
Livermorium 220 (předpoklad) 800 (předpoklad) 14,00 (předpoklad)

Chemické vlastnosti

[editovat | editovat zdroj]
  • Všechny prvky 16. skupiny mají šest elektronů ve valenční vrstvě. Elektronová konfigurace jejich valenční elektronové slupky je ns2 np4. Díky tomu preferují tvorbu sloučenin s oxidačním číslem -II. až VI.
  • Oxidační číslo -II mají chalkogeny při vzniku vazby s elektropozitivnějšími prvky. Při vzniku vazby přenášejí tyto prvky sdílené elektronové páry do prostoru atomů chalkogenů za vzniku iontové nebo kovalentní vazby.
  • Oxidační číslo kladné hodnoty mají chalkogeny při vzniku vazby s elektronegativnějšími prvky. Při vzniku vazby přitahují tyto prvky sdílené elektronové páry do prostoru svých atomů za vzniku iontové nebo kovalentní vazby.
  • S kovy reagují za vzniku částečně zásaditých chalkogenidů kovů (například oxidů a sulfidů).
  • S vodíkem reagují za vzniku vody, sirovodíku, selenovodíku a tellurovodíku. Tyto sloučeniny mají molekulární vzorec H2X.
  • Chalkogeny také tvoří sloučeniny mezi sebou (například oxidy síry nebo sulfidy selenu).
  • Chalkogenní oxidy reagují s vodou za vzniku kyseliny se vzorcem H2XO3 (například kyselina siřičitá) nebo kyseliny se vzorcem H2XO4 (například kyselina sírová).

Výskyt v přírodě

[editovat | editovat zdroj]
Průběh fotosyntézy za vzniku kyslíku
  • Čtyři nejlehčí chalkogeny (kyslík, síra, selen a tellur) jsou prvotními prvky na Zemi. Síra a kyslík se vyskytují jako složky měděných rud a selen a tellur se v těchto rudách vyskytují v malých stopách. Mezi kovovými chalkogenidy jsou nejběžnější oxidy a sulfidy.
  • Kyslík se vyskytuje především jako složka vzduchu ve formě dvouatomových molekul a také rozpuštěný ve vodě. Je základem života na Zemi a vyskytuje se ve všech živých organismech. S mnoha prvky vytváří oxidy, například plynný oxid uhličitý v zemské atmosféře a pevný oxid křemičitý (křemen) jako hlavní složka zemské kůry. Nachází se v mnoha dalších oxidových a hydroxidových minerálech. Tvoří 21 % hmotnostních složek atmosféry, 89 % vody, 46 % zemské kůry a 65 % lidského těla.  Kyslík je třetím nejhojnějším prvkem ve vesmíru a tvoří 1 % hmoty vesmíru.
    Síra
  • Síru lze nalézt v elementární formě nebo ve formě sulfidových a sulfátových minerálů. Sulfidy tvoří s mnoha prvky, například minerály galenit, cinabarit, pyrit a sulfid zinečnatý. Je obsažena v sirovodíku, oxidu siřičitém a kyselině sírové často v souvislosti se sopečnými erupcemi. Je také přítomná prakticky ve všech živých organismech, například v bílkovinách jako aminokyselina cystein či methionin. Síra tvoří 0,035 % hmotnostních složek zemské kůry, což z ní činí 17. nejhojnější prvek. Ve vesmíru je 10. nejhojnějším prvkem .
    Selen
  • Selen je 67. nejhojnější prvek v zemské kůře. Atmosféra obsahuje 1 nanogram selenu na metr krychlový. V přírodě vytváří vzácnější selenidy, jako je například selenid mědi.
  • Tellur je jedním z deseti nejméně hojných prvků v zemské kůře. Vytváří vzácnější telluridy jako je například tellurid stříbrný. Dále se vyskytuje v některých minerálech se zlatem, jako je sylvanit a kalaverit.  
  • Tellur
    Polonium je jeden z deseti nejvzácnějších kovů na Zemi. Vyskytuje se pouze ve stopových množstvích prostřednictvím radioaktivního rozpadu uranu a thoria. V uranových rudách je přítomno v koncentracích 100 mikrogramů na metrickou tunu. Velmi malé množství polonia existuje v půdě, a tím i ve většině potravin a lidském těle. Vytváří především nestabilní sloučeniny.
  • Livermorium se v přírodě nevyskytuje. Je to transuran s protonovým číslem 116. Vyrábí se uměle v urychlovačích částic. Vždy je syntetizováno jen několik atomů najednou.

Periodická tabulka s vyznačenými bloky

[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byly použity překlady textů z článků Chalcogen na anglické Wikipedii, Chalkogene na německé Wikipedii, Pnictogen na anglické Wikipedii a Stickstoffgruppe na německé Wikipedii.

Související články

[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy

[editovat | editovat zdroj]