Los elementos del grupo 16 de la tabla periódica moderna se componen de cinco elementos: oxígeno, azufre, selenium, telurio y polonio. Debido a que muchos elementos se pueden extraer de minerales de sulfuro u rust, los elementos de este grupo también se conocen como calcógenos o elementos formadores de minerales. El oxígeno es abundante en el planeta. Cuando se calcularon las proporciones de los diferentes tipos de átomos que se encuentran en el universo, se determinó que el oxígeno es el cuarto elemento más abundante después del hidrógeno, el helio y el neón. Constituye alrededor del 89% del agua, el 46% de la corteza terrestre y el 20% del aire.
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Elemento |
Símbolo |
Número atómico |
Configuración electrónica |
| Oxígeno | O | 8 | [Él] 2s 2 2p 4 |
| Azufre | S | dieciséis | [Ne] 3s 2 3p 4 |
| Selenium | Se | 34 | [Ar] 3d 10 4s 2 4p 4 |
| Telurio | Te | 52 | [Kr] 4d 10 5s 2 5p 4 |
| Polonio | Correos | 84 | [Xe]4f 14 5d 10 6s 2 6p 4 |
Oxígeno
El oxígeno se denota con el símbolo químico O. Es un gas incoloro e iNodero que se convierte en dirust de carbono durante el proceso de respiración humana. El oxígeno es una molécula diatómica. El oxígeno también se encuentra en pequeñas cantidades como una molécula triatómica (O 3 ), que se conoce como ozono. Muchos elementos se combinan fácilmente con el oxígeno. La evolución de la energía térmica se produce durante la combinación con algunos elementos; este proceso se conoce como combustión.
Azufre
El símbolo S representa azufre. Es un no metal que ocupa el noveno lugar en términos de abundancia cósmica. El azufre se puede encontrar tanto en estado combinado como libre. Los sulfatos representan alrededor del 0,09 por ciento del azufre que se encuentra en el agua de mar. El meteorito contiene un 12 % de azufre, y una cantidad significativa de azufre se encuentra en depósitos subterráneos de azufre puro presente en estructuras en forma de cúpula. El azufre se forma en este ambiente por la acción de bacterias anaerobias sobre minerales de sulfato como el yeso.
Selenium
El selenium es más raro que el oxígeno o el azufre. Se puede encontrar en algunos minerales, tanto libres como combinados con metales pesados (como el plomo, la plata o el mercurio). En configuraciones típicas, la forma metálica gris del selenium es la forma más estable del elemento.
Telurio
El telurio es un elemento químico con el número atómico 52 y propiedades intermedias entre metales y no metales. Es uno de los elementos estables más raros de la corteza terrestre. Frecuentemente se encuentra en estado libre así como en compuestos con elementos como cobre, plomo, plata y oro.
Polonio
Es el elemento más raro en el grupo de dieciséis elementos. Es una sustancia radiactiva. El polonio se usa ocasionalmente en aplicaciones de radiación alfa en la ciencia.
Propiedades Físicas de los Calcógenos
Radios atómicos/iónicos
Los radios atómicos o los radios iónicos de los elementos aumentan a medida que avanzan en un grupo. El calcógeno con el radio atómico e iónico más pequeño es el oxígeno, mientras que el calcógeno con el más grande (excluyendo el livermorio) es el polonio. La adición de protones y el aumento de la carga nuclear efectiva hacen que los radios atómicos de los elementos disminuyan con el tiempo. Como resultado, el radio atómico del oxígeno será mucho más pequeño que el del litio.
Entalpías de ionización
Los radios atómicos o radios iónicos de los elementos aumentan a medida que descienden en la tabla periódica. El calcógeno con el radio atómico e iónico más pequeño (excluyendo el livermorio) es el oxígeno, y el calcógeno con el más grande (excluyendo el livermorio) es el polonio. La adición de protones y el aumento de la carga nuclear efectiva hacen que el radio atómico de los elementos disminuya con el tiempo. Como resultado, el radio atómico del oxígeno será mucho más pequeño que el del litio.
Entalpías de ganancia de electrones
Disminuye con un aumento en el tamaño del átomo. Como resultado, las entalpías de ganancia de electrones de los calcógenos disminuyen a medida que se desciende en el grupo. Vale la pena señalar que el oxígeno tiene una entalpía de ganancia de electrones negativa más baja que el azufre, lo que se puede atribuir a la estructura atómica comprimida del oxígeno, que contribuye a la repulsión interelectrónica entre los electrones de valencia y cualquier otro electrón que se acerque.
electronegatividades
La electronegatividad disminuye a medida que uno se mueve hacia abajo en un grupo debido a una variedad de factores, incluido un aumento en el radio atómico y un aumento en la repulsión electrón-electrón. El calcógeno más electronegativo es el oxígeno, y el calcógeno menos electronegativo es el polonio (no se considera el livermorio).
Naturaleza Metálica
Los elementos no metálicos incluyen oxígeno y azufre. Los metaloides incluyen selenium y telurio. En condiciones normales, el polonio tiene propiedades metálicas. Cabe señalar, sin embargo, que el polonio es un elemento radiactivo.
Puntos de fusión y ebullición
Los puntos de fusión y ebullición de los elementos aumentan a medida que descienden en un grupo debido al aumento de los tamaños atómicos y las masas atómicas (como resultado del aumento de las fuerzas de atracción intermoleculares). Entre los calcógenos, el oxígeno tiene los puntos de fusión y ebullición más bajos. La diferencia significativa en los puntos de fusión y ebullición del azufre y el oxígeno se puede atribuir al hecho de que el oxígeno existe en la atmósfera como una molécula diatómica, mientras que el azufre se encuentra típicamente como una molécula poliatómica.
Propiedades químicas de los calcógenos
alótropos
Casi todos los calcógenos tienen múltiples alótropos. Los alótropos de oxígeno más comunes son el dioxígeno y el ozono. De hecho, hay nueve alótropos conocidos de oxígeno. Además, hay más de 20 alótropos de azufre conocidos. Se sabe que el selenium tiene al menos cinco alótropos diferentes, mientras que el polonio tiene dos. El azufre monoclínico y el azufre rómbico son las dos formas alotrópicas de azufre más estables. Cabe señalar que el selenium y el telurio son elementos cristalinos y amorfos.
Estados de oxidación
Debido a que la configuración electrónica general de los calcógenos es ns 2 np 4 , pueden lograr una configuración electrónica estable ganando dos electrones o participando en enlaces covalentes. Cuando ganan dos electrones, el ion formado tiene la fórmula general M 2 – (donde M denota un calcógeno). Los calcógenos exhiben estados de oxidación regulares de -2, +2, +4 y +6.
Reacciones con Hidrógeno
Cuando los calcógenos reaccionan con dihidrógeno, normalmente forman hidruros con la fórmula general H 2 M (donde M puede ser cualquier calcógeno: oxígeno, azufre, selenium, telurio o polonio). Esta reacción química toma la siguiente forma general:
M (calcógeno) + H 2 (dihidrógeno) → H 2 M (hidruro del calcógeno)
Problemas de muestra
Problema 1: ¿Cuáles son los cinco elementos del grupo 16?
Solución:
Cinco elementos componen el grupo de 16 elementos de la tabla periódica actual: oxígeno, azufre, selenium, telurio y polonio.
Problema 2: ¿Cuál es la naturaleza metálica de los calcógenos?
Solución:
Los elementos no metálicos incluyen oxígeno y azufre. Los metaloides son elementos como el selenium y el telurio. En circunstancias normales, el polonio tiene propiedades metálicas. Sin embargo, vale la pena señalar que el polonio es un elemento radiactivo.
Problema 3: ¿Qué sucede con la energía de ionización de los calcógenos a medida que avanzamos en el grupo?
Solución:
La entalpía de ionización se reduce a medida que aumenta el tamaño o el radio del átomo (es más fácil quitar un electrón de un átomo con un radio atómico grande ya que la distancia entre el núcleo y la capa de valencia será relativamente grande). Como resultado, a medida que el grupo avanza, las entalpías de ionización de los calcógenos descienden.
Problema 4: ¿Qué sucede con la electronegatividad de los calcógenos a medida que avanzamos en el grupo?
Solución:
Muchas razones, como el aumento del radio atómico y el aumento de la repulsión electrón-electrón, hacen que la electronegatividad disminuya a medida que uno desciende en un grupo. El oxígeno es el calcógeno más electronegativo, mientras que el polonio es el menos electronegativo (no se considera el livermorio).
Problema 5: ¿Es el polonio un elemento radiactivo? ¿Para qué se usa esto?
Solución:
Entre los elementos del grupo 16, es el más raro. Es una sustancia radiactiva. Para la radiación alfa, el polonio se emplea en aplicaciones científicas.
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por Prateek Sharma 7 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA