Общая характеристика. В соответствии с электронной конфигурацией атомов (s2p4 ) р-элементы VI группы образуют

В соответствии с электронной конфигурацией атомов (s²p⁴ ) р-элементы VI группы образуют соединения в ст.ок. (–2). В этой ст.ок. О и S определяют форму существования в природе большинства других элементов, т.к. серы на Земле ^[31] (0,03%) больше, чем любого из галогенов, (по распространенности сера занимает 14-ое место), а кислород является самым распространенным элементом – его кларк 58%².

Поэтому основные руды – это оксиды и кислородосодержащие соли (алюмосиликаты, силикаты, карбонаты, сульфаты и т.п.), а также сульфиды. Отсюда название группы – халькогены (Х), т.е. рудообразующие.

Причем элементы начала периодов таблицы Менделеева, в атомах которых есть свободные валентные орбитали, встречаются в природе чаще в виде оксидов (поскольку О, как и F, является π-донором): Al₂O₃ , SiO₂ , TiO₂ и др. А элементы, имеющие

НЭП на валентном уровне, образуют обычно сульфидные руды (S, как и Cl, – сильный π-акцептор): Bi₂S₃ , Ag₂S, HgS и др.

Отметим, что частицы Х^-2 менее устойчивы к окислению, чем Г⁻ (из-за меньшего Z ядра и большего r атома, причем второе является следствием первого). По тем же причинам и атомы халькогенов более легко отдают электроны. Так, природные соединения с положительной поляризацией Г известны лишь для иода (5-ый период). А в VI группе не только для серы (3-ий период) – это сульфаты, но и для кислорода (2-ой период), например, в озоне.

Однако закономерности в изменении устойчивости отрицательных и положительных ст.ок. от О к Ро (а также причины, их определяющие) те же, что и в случае Г, т.е. проявляется вторичная периодичность. В частности, для кислорода наиболее характерна ст.ок. (-2), для серы (+6), а для ее аналогов (+4). Причем снижение устойчивости в ст.ок. (+6) наиболее значительно при переходе от S к Se (эффект dсжатия) и особенно от Te к Po (дополнительный эффект f-сжатия).

Подчеркнем, что в отличие от галидов, находящихся в основном в гидросфере (и в отложениях, образовавшихся при испарении воды), халькогениды содержатся в литосфере, что объясняется меньшей их растворимостью. Ибо вследствие более низкой величины Э.О. халькогены образуют менее ионные связи (с металлами), а также большее их число за счет большего количества неспаренных валентных электронов (в невозбужденном состоянии атомов Х).

По тем же причинам (ниже Э.О. и больше неспаренных е) и простые вещества O₂ и S ₈ тоже достаточно устойчивы (в отличие от Г₂ ), чтобы находиться в природе.

(Правда, количество O₂ в атмосфере (10¹⁵ т) и растворенного в гидросфере (10¹³ т) cоставляет лишь 1/10 000 всего кислорода на Земле).

Отметим, что самородная сера образуется или вблизи вулканов при взаимодействии выделяемых ими газов: H₂S и SO₂ , или как продукт жизнедеятельности т.н. серобактерий, использующих в качестве источника энергии серусодержащие сложные вещества.

В промышленности получение серы сводится к очистке самородной серы переплавкой, а кислород извлекают из воздуха ректификацией после сжижения.

Содержание селена и теллура в земной коре не очень мало (10⁻⁴ и 10⁻⁷% соответственно), но они собственных минералов не образуют, сопутствуют в природе сере, поэтому их относят к рассеянным элементам и получают из отходов производств, перерабатывающих серусодержащее сырье.

Полоний в природе сопутствует урану (продукт его радиоактивного распада), мало изучен, т.к. устойчивых изотопов не имеет и является очень редким элементом (10^−[32]5%). Используется в качестве источника α-частиц.

Дата добавления: 2015-07-25