氧族元素查看源代码讨论查看历史
| 氧族元素 |
 |
|
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。[1]
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