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

cКИСЛОРОД
 
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
 

      1.      Неустойчив:

O3 ® O2 + O
 
2. Сильный окислитель:
2KI + O3 + H2O ® 2KOH + I2 + O2
 
Обесцвечивает красящие вещества, отражает УФ - лучи, уничтожает микроорганизмы.