Элементы подгруппы кислорода

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

 

Общая характеристика
 элементов главной подгруппы VI группы (подгруппы кислорода)

 

Таблица. Электронное строение и физические свойства.

 

Поряд-
ковый

Элемент

Относитель-
ная атомная
масса

Электронная
конфигурация

Атомный
радиус,
нм

ПИ
эВ

Э.О

Степени
окисления

t°пл
°С

t°кип
°С

r
г/см3

8

Кислород
(O)

15,9994

[He] 2s22p4

0,066

14,5

3,5

-2, -1,
+1, +2

-218,4

-182,9

1,2
(-183°C)

16

Сера
(S)

32,06

[Ne] 3s23p4

0,105

10,5

2,6

-2, +2, +3,
+4, +5, +6

112,8

444,67

2,07

34

Селен
(Se)

78,96

[Ar] 3d104s24p4

0,116

9,8

2,01

-2, +4, +6

217

1390

4,8

52

Теллур
(Te)

127,60

[Kr] 4d105s25p4

0,143

8,6

1,9

-3, +3, +4, +5

450

1750

6,68

84

Полоний
(Po)

208,98

[Xe] 4f145d106s26p4

0,176

7,8

1,76

+2, +4

282

962

9,32

 

КИСЛОРОД

 
Кислород O2
(К.В. Шееле 1772 г., Дж. Пристли 1774 г.)
 
Самый распространенный элемент на Земле; в воздухе — 21% по объему; в земной коре — 49% по массе; в гидросфере — 89% по массе; в составе живых организмов— до 65% по массе.
 
Строение атома
 

P11 = 8; n01 = 8; e = 8

1s22s22p4

 

Физические свойства

 
Газ — без цвета, вкуса и запаха; в 100V H2O растворяется 3V O2 (н.у.); t°кип= -183°С; t°пл = -219°C; d по воздуху = 1,1.
 

Способы получения

 

    1.      Промышленный способ (перегонка жидкого воздуха).
    2.      Лабораторный способ (разложение некоторых кислородосодержащих веществ)

 
2KMnO4  –t°® K2MnO4 + MnO2 + O2­
2KClO3  –t°;MnO2® 2KCl + 3O2­
2H2O2  –MnO2® 2H2O + O2­

 

Способы собирания

 

Вытеснением воды

Вытеснением воздуха

 

Химические свойства

 
Взаимодействие веществ с кислородом называется окислением.
С кислородом реагируют все элементы, кроме Au, Pt, He, Ne и Ar, во всех реакциях (кроме взаимодействия со фтором) кислород — окислитель.
 
С неметаллами

C + O2 ® CO2
S + O2 ® SO2
2H2 + O2 ® 2H2O

 
С металлами

2Mg + O2 ® 2MgO
2Cu + O2  –t°® 2CuO

 
Со сложными веществами

4FeS2 + 11O2 ® 2Fe2O3 + 8SO2
2H2S + 3O2 ® 2SO2 + 2H2O
CH4 + 2O2 ® CO2 + 2H2O

 

Горение в кислороде

 

 
Озон O3
 
Озон -аллотропная модификация кислорода.
 

Физические свойства

 
Газ, запах свежей хвои, бесцветный, растворим в воде; t°кип= -112°С; t°пл= -193°C.
 

Получение

 

3O2  ®  2O3

 

    1.      Во время грозы (в природе), (в лаборатории) в озонаторе

 

 

    2.      Действием серной кислоты на пероксид бария

 

3BaO2 + 3H2SO4 ® 3BaSO4 + 3H2O + O3­

 

Химические свойства

 

O3 ® O2 + O

 
2. Сильный окислитель:

2KI + O3 + H2O ® 2KOH + I2 + O2
 

Обесцвечивает красящие вещества, отражает УФ — лучи, уничтожает микроорганизмы.