Подгруппа кислорода

Подгруппа кислорода

 

Элементы 6-й группы главной подгруппы. Очень часто употребляемое название — ХАЛЬКОГЕНЫ — «руду рождающие». Думаю, этим названием они в большей степени обязаны сере, чем кислороду 🙂

 

В формате подготовки к ЕГЭ мы рассмотрим физические и химические свойства двух элементов — кислорода O и серы S.

 

Электронное строение

 

nS2 np4

 

6-я группа главная подгруппа

 

Но тут не все так просто.

 

К кислороду претензий нет — у него электронное строение соответствует общей формуле, а вот у серы и остальных элементов есть и другие варианты… Если детально рассмотреть строение p-элементов по периодам, то нужно обратить внимание, что с 3-го периода у p- элементов появляется свободная d-орбиталь, на которую могут переходить электроны.

 

электронное строение серы

 

Именно поэтому степень окисления серы может быть не только -2.

 

Итак, выводы:

 

  1. Валентность элементов:
    • валентность кислорода  = 2,
    •  валентность серы — 2,4,6
  2. Степени окисления: 
    • степень окисления кислорода = -2 — типичный неметалл, сильный окислитель;
    • степень окисления серы = -2(минимальная степень окисления), +2 (редко), +4, +6 (максимальная степень окисления)   в минимальной с.о. S будет проявлять восстановительные свойства, в максимальной — окислительные.
  3. Сверху вниз в подгруппе радиус атома увеличивается, следовательно,  электроны все слабее притягиваются к ядру атома, следовательно, сверху вниз металлические свойства увеличиваются.
  4. Как следствие этого сверху вниз в подгруппе усиливаются восстановительные свойства.

 

Физические свойства

 

SКислород — O2 (O=O, O::O) -газ без цвета, без запаха. Аллотропная модификация — озон O3 — бесцветный газ со специфическим запахом (запах «после грозы»)

 

Сера — S — твердое вещество, хотя мы пишем формулу этого вещества как S , но обычно образуются кристаллы состава S4 и S8. Обычно сера — плстическое вещество коричневого или желтого цвета.

На воздухе сера горит: S + O2 = SO2 (бесцветный газ с резким запахом)

 

Химические свойства

Свойства кислорода

Окислительные свойства
Восстановительные свойства
  1. Водород + кислород:
    • 2H2 + O2 = 2H2O это качественная реакция на кислород — процесс идет с характерным хлопком.
    • H2 + O2 = H2O2 — перекись водорода
  2. Металлы + кислород:
    • 4Li + O2 = 2Li2O — основной оксид
  3. Неметалл + O2:
    • S + O2 = SO2 — кислотный оксид
  4. Оксиды + кислород:
    • 4FeO + O2 = 2Fe2O3 — реакция идет с основными оксидами в невысших степенях окисления
    • 2SO2 + O2 = 2SO3 — реакция идет с кислотными оксидами в невысших степенях окисления

Кислород может проявлять восстановительные свойства только к элементу, у которого больше электроотрицательность, т.е., он должен стоять в периодической системе элементов правее кислорода. Это КОРОЛЬ НЕМЕТАЛЛОВ — F:

  • F2 + O2 = OF2 (здесь кислород проявляет степень окисления +2)

Свойства серы:

Окислительные свойства
Восстановительные свойства
  •  Взаимодействие с металлами:
    2Na + S = Na2S
  • Взаимодействие с водородом:
    H2 + S = H2S
  • Реация с щелочами:
    3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S + H2O
  • Взаимодействие с кислотами-окислителями:
  •  Взаимодействие с кислородом:
    S + O2 = SO2 (бесцв. неприятный запах)
    SO2 + O2 = SO3
    оба оксида кислотные
  • Взаимодействие с неметаллами:
    S + 3F2 = SF6

Cернистая кислота — H2SO3 (степень окисления серы= +4). Соли — сульфиты
Серная кислота — H2SO4 (cтепень окисления серы=+6). Соли — сульфаты

Их свойства мы рассмотрим отдельно.

Тест "Подгруппа кислорода"

1. )2 )8 )6 - электронная конфигурация атома:
2. В отличие от кислорода, сера может проявлять с.о. + 6 и +4, т.к.:
3. В молекуле кислорода связь:
4. Оксиды SO2 и SO3 соответствуют кислотам:
5. Окислительные свойства серная кислота проявляет при взаимодействии с:
6. Качественная реакция на кислород:
7. Кислород проявляет степень окисления +2 в соединении:
8. Оксиды SO2 и SO3:
9. С холодной Н2SO4 конц не взаимодействует:
10. При взаимодействии 34 г сероводородной кислоты с концентрированной серной кислотой выделилось газ объемом (н.у.):

Обсуждение: "Подгруппа кислорода"

(Правила комментирования)