Elementos del Grupo 16 – Ocurrencia, Propiedades, Tendencias, Alótropos

El bloque pestá ubicado en el lado derecho de la tabla periódica y consta de elementos de las primeras seis columnas (columnas 3A a 8A) (o columnas 13-18 en algunas versiones de la tabla periódica). El bloque p no incluye helio, que se encuentra en la parte superior de la columna 8A. El hecho de que sus electrones de valencia (electrones más externos) residan en el orbital p une a los elementos del bloque P. El orbital p está formado por seis estructuras lobuladas que irradian desde un punto central en ángulos iguales. El orbital p solo puede almacenar seis electrones, por lo que el bloque p tiene seis columnas. La primera columna del bloque p, la columna 3A, tiene solo un electrón de valencia. La columna 4A, la segunda columna del bloque p, contiene elementos con dos electrones de valencia. Este patrón continúa hasta la columna 8A, que contiene seis electrones de valencia. El bloque p es el único bloque que contiene las tres categorías de elementos: metales, no metales y metaloides, y tiene la mayor diversidad de elementos. La forma más fácil de caracterizar los elementos del bloque p es en términos de tipo de elemento o número de columna.

Grupo 16 Elementos

De los grupos 13 a 18, los elementos del bloque p se encuentran en el lado derecho de la tabla periódica. El grupo 16 tiene cinco elementos que son oxígeno (O), azufre (S), selenium (Se), telurio (Te) y polonio (Po).

La familia del oxígeno lleva el nombre del primer miembro del grupo. Los primeros cuatro elementos de este grupo se conocen colectivamente como calcógenos, lo que significa elementos formadores de minerales porque muchos minerales metálicos existen como rusts y sulfuros.

Oxígeno 8 O

Azufre dieciséis S

Selenium 34 Se

Telurio 52 Te

Polonio 84 Correos

Oxígeno: El oxígeno se representa con el símbolo químico O. Es un gas incoloro e iNodero que se transforma en dirust de carbono durante el proceso de respiración humana. La molécula de oxígeno es una molécula diatómica (O2). En las trazas, el oxígeno también se puede encontrar como una molécula triatómica (O3), que se conoce como ozono. Muchos elementos se mezclan fácilmente con el oxígeno. La evolución de la energía térmica ocurre con la combinación de componentes particulares, y este proceso se conoce como combustión.

Azufre: El azufre está representado por la letra S. Es un no metal que ocupa el noveno lugar en términos de abundancia cósmica. Los átomos de azufre constituyen alrededor de uno de cada 20.000-30.000 átomos. El azufre se puede encontrar tanto en estado combinado como libre. El agua de mar contiene alrededor de 0,09 por ciento de azufre en forma de sulfatos. Se encuentra una gran cantidad de azufre en los depósitos subterráneos de azufre puro presentes en formaciones en forma de cúpula, y el meteorito contiene un 12 por ciento de azufre. La actividad de las bacterias anaerobias sobre los minerales sulfatados como el yeso produce azufre.

Selenium: El selenium es más escaso que el oxígeno o el azufre.. En unos pocos minerales, se puede encontrar tanto libre como asociado a metales pesados ​​(como plomo, plata o 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 que posee características que son similares tanto a los metales como a los no metales. Es uno de los elementos estables menos comunes en la superficie del planeta. Se encuentra comúnmente en forma libre y en compuestos con otros elementos, como cobre, plomo, plata y oro.

Polonio: Entre los elementos del grupo 16, es el más raro. Es una sustancia radiactiva. El polonio se utiliza ocasionalmente para la radiación alfa con fines científicos.

Ocurrencia de elementos del grupo 16

1. El elemento oxígeno es el más frecuente en la naturaleza. Como silicatos y otros compuestos como carbonatos, rusts y sulfatos, aporta el 20,946 por ciento del volumen del aire y el 46,6 por ciento de la masa de la corteza terrestre.
2. La gran mayoría del oxígeno en el aire es producido por la fotosíntesis en las plantas. También puede estar presente en forma de ozono.
3. El azufre es el decimosexto elemento más común en el planeta. El azufre está presente en el mineral en su estado mixto.
4. Los minerales de sulfato incluyen yeso CaSO ₄ .2H ₂ O, sal de Epsom MgSO ₄ .7H ₂ O y barita BaSO ₄ .
5. Los minerales de sulfuro incluyen galena (PbS), blenda de zinc (ZnS) y piritas de cobre (CuFeS ₂ ).
6. El azufre también puede estar presente en la mostaza, los huevos, las semillas, la cebolla, la lana, el ajo y el cabello, entre otros compuestos biológicos.
7. Los minerales de sulfuro contienen seleniuros metálicos y teluros de selenium y telurio.
8. El polonio es un elemento radiactivo que se encuentra en la naturaleza.

Tendencias en los Elementos del Grupo 16

• Configuración electrónica de los elementos del grupo 16: los elementos del grupo 16 tienen seis electrones en su capa de valencia y tienen la estructura eléctrica básica ns ² np ⁴ .

Elementos	Atómico Número	Configuración electrónica	Grupo Número	Período Número
Oxígeno	8	[Él] 2s 2 2p 4	dieciséis	2
Azufre	dieciséis	[Ne] 3s 2 3p 4	dieciséis	3
Selenium	34	[Ar] 3d 10 4s 2 4p 4	dieciséis	4
Telurio	52	[Kr] 4d 10 5s 2 5p 4	dieciséis	5
Polonio	84	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 4	dieciséis	6

• Radios atómicos e iónicos de los elementos del grupo 16: los radios atómicos e iónicos de los elementos de este grupo son menores que los de los elementos del grupo 15. Los radios atómicos e iónicos de los elementos crecen a medida que se avanza en el grupo.
• Elementos del grupo 16 Entalpía de ionización: la entalpía de ionización de los elementos de este grupo es menor que la de los elementos del grupo 15. Las entalpías de ionización de los elementos disminuyen a medida que se desciende por el grupo. Las segundas entalpías de ionización de los miembros del grupo 16 son mayores que las de los miembros del grupo 15. Esto se debe a que el segundo electrón debe tomarse de un estado semilleno más simétrico, que es más estable, después de eliminar el primer electrón.
• Entalpía de ganancia de electrones de los elementos del grupo 16: a medida que el tamaño atómico crece hacia abajo en el grupo, la entalpía de ganancia de electrones cae. La entalpía de ganancia de electrones del oxígeno es menos negativa que la del azufre. El oxígeno tiene una mayor repulsión entre los electrones ya presentes y el electrón entrante debido a su estructura compacta. Debido a estas repulsiones electrón-electrón, es menos probable que el átomo de oxígeno reciba el electrón adicional que el átomo de azufre.
• Puntos de fusión y ebullición de los elementos del grupo 16: desde el oxígeno hasta el telurio, los puntos de fusión y ebullición aumentan a medida que disminuye el tamaño atómico. La gran disparidad en las temperaturas de fusión y ebullición entre el oxígeno y el azufre podría deberse al hecho de que el oxígeno es una molécula diatómica mientras que el azufre es una molécula poliatómica.
• Electronegatividad de los elementos del grupo 16: los valores de electronegatividad de los elementos del grupo 16 son mayores que los del grupo 15. El oxígeno es el segundo elemento más electronegativo, detrás del flúor. La electronegatividad disminuye a medida que se avanza con el grupo. La electronegatividad de los elementos disminuye a medida que aumenta su radio atómico.
• Carácter metálico de los elementos del grupo 16: el grupo se vuelve más metálico a medida que avanza. Los no metales oxígeno y azufre son los dos primeros elementos. Los metaloides como el selenium y el telurio, así como el polonio, son metales.
• Concatenación de elementos del grupo 16: la concatenación es la capacidad de un átomo para construir una estructura de string larga al hacer enlaces con átomos idénticos. En esta categoría, solo el azufre tiene una fuerte propensión a la catenación. Esta tendencia también se ve en el oxígeno pero en menor cantidad.
• Estado elemental de los elementos del grupo 16: la molécula de oxígeno es una molécula diatómica. Toma la forma de un gas. Una molécula de oxígeno tiene una superposición pπ–pπ entre dos átomos de oxígeno, lo que produce un doble enlace, O=O. El oxígeno existe como gas porque sus interacciones intermoleculares son menores que las fuerzas de Van der Waals. Los miembros restantes de la familia carecen de enlaces pπ-pπ estables y no existen como moléculas diatómicas. Los enlaces simples se unen a los otros átomos, dando como resultado compuestos complejos poliatómicos.

Alotropía de los elementos del grupo 16

Todos los elementos de este grupo exhiben alótropos.

1. El dioxígeno y el ozono son dos formas de oxígeno.
2. El azufre se presenta en formas ortorrómbicas amarillas, monoclínicas α y β.
3. Hay ocho alótropos de selenium, tres de los cuales son formas monoclínicas rojas con anillos Se ₈ . La forma termodinámicamente estable de selenium es el selenium metálico hexagonal gris con strings helicoidales poliméricas. El selenium negro amorfo es la forma más frecuente del elemento. El único alótropo de selenium que conduce la electricidad es el selenium gris.
4. Solo hay una forma cristalina de telurio, que tiene una estructura de string similar al selenium gris.

Estados de oxidación de los elementos del grupo 16

La configuración de la capa externa de los elementos del grupo 16 es ns ² np ⁴ , y pueden adquirir la configuración de gas noble adquiriendo dos electrones, produciendo el ion M ^–2 , o compartiendo dos electrones, estableciendo dos enlaces covalentes. Como resultado, estos elementos representan estados de oxidación negativos y positivos. Los estados de oxidación de los elementos del grupo 16 son 2,+2,+4 y +6.

Elementos	Atómico Número	Electrónico Configuración	Oxidación Estado
Oxígeno	8	[Él] 2s 2 2p 4	-2,-1,+1,+2
Azufre	dieciséis	[Ne] 3s 2 3p 4	-2,+2,+4,+6
Selenium	34	[Ar] 3d 10 4s 2 4p 4	-2,+2,+4,+6
Telurio	52	[Kr] 4d 10 5s 2 5p 4	-2,+2,+4,+6
Polonio	84	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 4	+2,+4,+6

Comportamiento anómalo del oxígeno

Los atributos del elemento principal del grupo difieren de los de los otros componentes en general. Las características del oxígeno son distintas de las de los otros elementos del grupo. Las extraordinarias cualidades del oxígeno se atribuyen a los siguientes factores:

1. Su pequeño tamaño nuclear, alta entalpía de ionización o electronegatividad.
2. Alta entalpía de ionización o electronegatividad
3. Falta de orbitales d.

Puntos de diferencia entre el oxígeno y otros miembros

1. Otros son gases diatómicos, mientras que el oxígeno es un sólido complicado.
2. El oxígeno es muy no metálico debido a su fuerte electronegatividad.
3. Los aniones di-negativos de otros miembros son menos abundantes; el oxígeno se transforma rápidamente en ion O ^2– .
4. Debido a que los dos átomos están unidos por enlaces múltiples muy fuertes con alta energía de enlace, la molécula de oxígeno es extremadamente estable. Como resultado, bajo configuraciones típicas, el oxígeno convencional está inactivo.
5. La molécula de oxígeno es paramagnética y posee dos electrones desapareados en sus fases gaseosa, líquida y sólida. El resto es diamagnético.

Usos de los elementos del grupo 16

1. La fabricación de acero, plásticos y textiles, la soldadura fuerte, la soldadura y el corte de acero y otros metales, el propulsor de cohetes, la oxigenoterapia y los sistemas de soporte vital en aviones, submarinos, vuelos espaciales y buceo son aplicaciones frecuentes del oxígeno.
2. El azufre se usa como fungicida, insecticida y fumigante, así como en la producción de pólvora negra, fósforos y fuegos artificiales. También se utiliza en la vulcanización del caucho y como fungicida, insecticida y fumigante.
3. El selenium se utiliza en la fabricación de pigmentos cerámicos, pinturas y plásticos. Se utiliza en células fotovoltaicas, células solares y fotocopiadoras.
4. El telurio se utiliza en la vulcanización del caucho, el teñido de vidrio y cerámica, las células solares, los CD y DVD regrabables y como catalizador de refinación de petróleo.
5. El polonio tiene solo algunas aplicaciones, todas relacionadas con su radiactividad: calentadores de sondas espaciales, dispositivos antiestáticos, productores de neutrones y partículas alfa, y veneno, por nombrar algunos.

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1: ¿Cómo se llaman los elementos del grupo 16?

Responder

Después del primer miembro del grupo, el Grupo 16 se conoce como la familia del oxígeno. Los primeros cuatro elementos de este grupo se conocen como calcógenos, lo que significa elementos formadores de minerales, porque muchos minerales metálicos son rusts y sulfuros.

Pregunta 2: ¿Cuáles son las propiedades atómicas y físicas de los elementos del grupo 16?

Responder

• A medida que descendemos en el grupo 16 desde el oxígeno hasta el polonio, los radios atómico e iónico aumentan.
• A medida que desciende en el grupo, las entalpías de ionización de los elementos disminuyen.
• A medida que el tamaño del átomo disminuye, la entalpía de ganancia de electrones cae, pero el oxígeno tiene la entalpía de ganancia de electrones menos negativa.
• A medida que aumenta el tamaño atómico de oxígeno a telurio, aumentan los puntos de fusión y ebullición.
• Los no metales oxígeno y azufre son los dos primeros elementos. Los metaloides incluyen selenium y telurio, mientras que el polonio podría clasificarse como un metal.
• Los estados de oxidación de los elementos del grupo 16 son 2,+2,+4 y +6.

Pregunta 3: ¿Cuáles son los usos de los elementos del grupo 16?

Responder

1. El uso de oxígeno es necesario en la fabricación de acero, polímeros y textiles, así como en la soldadura fuerte, la soldadura y el corte de acero y otros metales.
2. La pólvora negra, los fósforos y la pirotecnia se fabrican con azufre.
3. Los pigmentos de selenium se emplean en la fabricación de cerámicas, pinturas y polímeros. Se utiliza en células fotovoltaicas, células solares y fotocopiadoras.
4. El telurio se ha utilizado en la vulcanización del caucho, el teñido de vidrio y cerámica, las células solares, los CD y DVD regrabables y como catalizador de refinación de petróleo.
5. El polonio se emplea en un número limitado de aplicaciones, como calentadores de sondas espaciales, dispositivos antiestáticos, productores de neutrones y partículas alfa y veneno.

Pregunta 4: Explique la ocurrencia de los elementos del Grupo 16.

Responder

Al observar los elementos del Grupo 16, está claro que el oxígeno es el más frecuente y representa el 46,6 por ciento de la corteza terrestre. El contenido de oxígeno del aire seco es de alrededor del 20,946 por ciento. El azufre se encuentra en los volcanes como sulfuros, materiales orgánicos como cabello, mostaza y madera, y como sulfatos como yeso, epsom y barita, y se encuentra en los volcanes como sulfuros, materiales orgánicos como cabello, mostaza y madera. y como sulfatos tales como yeso, epsom y barita. Los seleniuros y telururos metálicos incluyen selenium y telurio, respectivamente, mientras que el polonio es un producto de descomposición del uranio y el torio.

Pregunta 5: ¿Cuáles son las propiedades químicas de los elementos del grupo 16?

Responder

Los elementos del grupo 16 tienen las siguientes propiedades químicas:

1. Reactividad con hidrógeno: Los elementos del grupo 16 generan hidruros cuando reaccionan con hidrógeno. H2E es la fórmula y E puede ser O, S, Se, Te o Po.
2. Reactividad al Oxígeno: Estos elementos son para rusts de tipo EO3 o EO2. E puede ser O, S, Se, Te o Po, como se indicó anteriormente. El ozono y el dirust de azufre son gases, pero el dirust de selenium es un sólido.
3. Los haluros se pueden generar con los tipos EX6, EX4 y EX2 debido a su reactividad con halógenos. E representa un lamento del Grupo 16, mientras que X representa un halógeno.

Pregunta 6: ¿Qué es el ozono?

Responder

El ozono es un gas que se puede encontrar en la alta atmósfera. Es un componente esencial que protege la corteza de los dañinos rayos UV. El ozono es otro alótropo de oxígeno. El ozono es un gas azul pálido en estado puro, un líquido azul oscuro y un sólido negro violeta en estado líquido. Los CFC, como los freones, los aerosoles y los refrigerantes, representan un peligro para la capa de ozono.

Pregunta 7: ¿Cómo se puede preparar el dioxígeno? 

Responder

• Cuando calienta sales que contienen oxígeno como nitratos, cloratos y permanganatos.
• De la degradación térmica de rusts metálicos de serie electroquímica baja, así como rusts metálicos de serie electroquímica superior.
• En la descomposición del perrust de hidrógeno en agua y dioxígeno, se utilizan catalizadores como metales finamente divididos y dirust de magnesio.
• electrólisis del agua