Os Calcogênios ou calcogeno são elementos químicos pertencentes ao grupo ou oxigénio família tabela periódica . Eles estão no grupo VIA ou 16, localizado no lado direito ou no bloco p.
O chefe do grupo, como o nome indica, é ocupado pelo elemento oxigênio, que difere física e quimicamente de seus elementos no mesmo grupo. A palavra “calcogênio” deriva da palavra grega chalcos , que significa cobre.
Muitos químicos denominaram esses elementos como cinzas, giz, bronzes e correntes. No entanto, a melhor interpretação corresponde à dos ‘formadores minerais’.
Assim, os calcógenos são caracterizados por estarem presentes em inúmeros minerais; como silicatos, fosfatos, óxidos, sulfetos, selenetos, etc.
Por outro lado, a palavra “anfígeno” significa capaz de formar compostos ácidos ou básicos. Um exemplo simples disso é o fato de que existem óxidos ácidos e básicos.
O oxigênio não só pode ser encontrado no ar que é respirado, mas também faz parte de 49% da crosta terrestre. Portanto, não basta olhar para as nuvens para enfrentá-lo; e para contemplar a máxima manifestação física dos calcógenos, é necessário visitar uma montanha ou um minério.
Elementos de calcogênio
Quais são os elementos do grupo 16? A imagem superior mostra a coluna ou grupo com todos os seus elementos, encabeçados por oxigênio. Nomeando-os em ordem decrescente, você tem: oxigênio, enxofre, selênio, telúrio e polônio.
Embora não mostrado, o elemento radioativo sintético e o segundo elemento mais pesado após o oganeson estão localizados abaixo do polônio: livermorio (Lv).
Oxigênio
O oxigênio é encontrado na natureza principalmente como dois alótropos: O 2 , oxigênio molecular ou diatômico e O 3 , ozônio. É gás em condições terrestres e é obtido a partir da liquefação do ar. No estado líquido, apresenta tons azulados pálidos e, na forma de ozônio, pode formar sais marrons avermelhados chamados ozonídeos.
Enxofre
Naturalmente ele tem vinte allotropes diferentes, o mais comum de todos os S 8 “coroa de enxofre”. O enxofre é capaz de formar moléculas cíclicas ou cadeias helicoidais com ligação covalente SSS …; Isso é conhecido como catenación.
Sob condições normais, é um sólido amarelo, cujas cores avermelhadas e esverdeadas dependem do número de átomos de enxofre que compõem a molécula. fase gasosa, somente, é como molécula diatómica S = S, S 2 ; semelhante ao oxigênio molecular.
Selênio e telúrio
O selênio forma cadeias mais curtas que o enxofre; mas com diversidade estrutural suficiente para encontrar alótropos pretos, cristalinos acinzentados e pretos amorfos.
Alguns o consideram um metalóide e outros um elemento não metálico. Surpreendentemente, é essencial para os organismos vivos, mas em concentrações muito baixas.
O telúrio, por outro lado, cristaliza como um sólido acinzentado e possui características e propriedades de um metalóide. É um elemento muito escasso na crosta terrestre, estando em concentrações muito baixas em minerais raros.
Polônio
De todos os calcógenos, é o único elemento metálico; Mas, como seus 29 isótopos (e outros), é instável, altamente tóxico e radioativo. É encontrado como um oligoelemento em alguns minerais de urânio e fumaça de tabaco.
Propriedades
Configuração eletrônica e estados de valência
Todos os calcógenos têm a mesma configuração eletrônica: ns 2 np 4 . Eles, portanto, têm seis elétrons de valência. Estando no bloco p, no lado direito da tabela periódica, eles tendem a ganhar elétrons em vez de perdê-los; portanto, eles ganham dois elétrons para completar seu octeto de valência e adquirem como conseqüência uma valência de -2.
Eles também podem perder todos os seus seis elétrons de valência, deixando um estado +6.
Os possíveis estados de valência para os calcógenos variam de -2 a +6, sendo esses dois os mais comuns. À medida que o grupo desce (do oxigênio ao polônio), aumenta a tendência dos elementos de adotar estados de valência positiva; que é igual a um aumento no caráter metálico.
O oxigênio, por exemplo, adquire em quase todos os seus compostos um estado de valência de -2, exceto quando forma ligações com o flúor, forçando-o a perder elétrons devido à sua maior eletronegatividade, adotando um estado de valência de +2 (OF 2 ) . Os peróxidos também são um exemplo de compostos em que o oxigênio tem uma valência de -1 e não de -2.
Caráter metálico e não metálico
Ao descer pelo grupo, os raios atômicos aumentam e, com eles, as propriedades químicas dos elementos são modificadas. Por exemplo, o oxigênio é um gás, e termodinamicamente é mais estável como uma molécula diatômica O = O do que como uma “cadeia oxigenada” OOOO…
É o elemento de maior caráter não metálico do grupo e, portanto, forma compostos covalentes com todos os elementos do bloco pe alguns metais de transição.
O caractere não metálico diminui à medida que o caractere metálico aumenta. Isso se reflete em propriedades físicas, como pontos de ebulição e fusão, que aumentam de enxofre para polônio.
Outra característica do aumento do caráter metálico é o aumento das configurações cristalinas dos compostos formados por telúrio e polônio.
Compostos
Alguns compostos formados pelos calcógenos são geralmente mencionados abaixo.
Hidretos
-H 2 O
-H 2 S
De acordo com a nomenclatura da IUPAC, é denominado sulfeto de hidrogênio e não hidreto de enxofre; já que H não possui uma valência de -1.
-H 2 Se
Da mesma forma, é chamado de seleneto de hidrogênio, como o restante dos hidretos.
-H 2 Te
-H 2 Po
O hidreto de oxigênio é a água. Os outros são fedorentos e venenosos, sendo o H 2 S o mais conhecido de todos, mesmo na cultura popular.
Sulfuretos
Todos têm em comum o ânion S 2- (o mais simples). Entre eles estão:
-MgS
-FeS
-CuFeS 2
-Na 2 S
-BaS
Da mesma forma, existem selenidas, Se 2 ; Telenuros, Te 2- e polonetos, Po 2- .
Halides
Os calcógenos podem formar compostos com halogênios (F, Cl, Br, I). Alguns deles são:
-TeI 2
-S 2 F 2
-OF 2
-SCl 2
-SF 6
-SeBr 4
Óxidos
Finalmente, existem os óxidos. Neles, o oxigênio tem uma valência -2, e eles podem ser iônicos ou covalentes (ou têm características de ambos). Por exemplo, você tem os seguintes óxidos:
-SO 2
-TeO 2
-Ag 2 O
-Fe 2 O 3
-H 2 O (óxido de hidrogênio)
-SeO 3
Existem centenas de milhares de outros compostos, que envolvem estruturas sólidas interessantes. Além disso, podem apresentar polianiões ou policatiões, principalmente nos casos de enxofre e selênio, cujas cadeias podem adquirir cargas positivas ou negativas e interagir com outras espécies químicas.
Referências
- López A. (2019). Oxigênio e seu grupo (a família de oxigênio). Academia Recuperado de: academia.edu
- Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica Nos elementos do grupo 16. (quarta edição). Mc Graw Hill
- Wikipedia (2018). Chalcogen Recuperado de: https://en.wikipedia.org/wiki/Chalcogen
- Catherine H. Banks (2019). Chalcogens Advameg Recuperado de: chemistryexplained.com
- William B. Jensen (1997). Uma nota sobre o termo «Chalcogen». Journal of Chemical Education , 74 (9), 1063. DOI: 10.1021 / ed074p1063.
- Libretexts de Química. (16 de maio de 2017). Os elementos do grupo 16 (os calcogênios). Recuperado de: chem.libretexts.org.