Түсіндірме
алғашқы элемент радиоактивті ыдырау арқылы табиғатта кездесетін синтезделген элемент атомдық нөмір түсі: қызыл=газ, қара=қатты
Legend
primordial element naturally occurring by radioactive decay synthetic element Atomic number color: red=gas, black=solid
|}
|}
The chalcogens (ore forming) ('/k//æ//l//k//ə//dʒ//ə//n//z/ KALkəjənz) are the chemical elements in group 16 of the periodic table. This group is also known as the oxygen family. Group 16 consists of the elements oxygen (O), sulfur (S), selenium (Se), tellurium (Te), and the radioactive elements polonium (Po) and livermorium (Lv). Often, oxygen is treated separately from the other chalcogens, sometimes even excluded from the scope of the term "chalcogen" altogether, due to its very different chemical behavior from sulfur, selenium, tellurium, and polonium. The word "chalcogen" is derived from a combination of the Greek word khalkόs (χαλκός) principally meaning copper (the term was also used for bronze, brass, any metal in the poetic sense, ore and coin), and the Latinized Greek word genēs, meaning born or produced. Sulfur has been known since antiquity, and oxygen was recognized as an element in the 18th century. Selenium, tellurium and polonium were discovered in the 19th century, and livermorium in 2000. All of the chalcogens have six valence electrons, leaving them two electrons short of a full outer shell. Their most common oxidation states are −2, +2, +4, and +6. They have relatively low atomic radii, especially the lighter ones. Sulfur is extracted from oil and natural gas. Selenium and tellurium are produced as byproducts of copper refining. Polonium is most available in naturally occurring actinide containing materials. Livermorium has been synthesized in particle accelerators. The primary use of elemental oxygen is in steelmaking. Sulfur is mostly converted into sulfuric acid, which is heavily used in the chemical industry. |}
Халкогендер (кен түзгіш) ('/k//æ//l//k//ə//dʒ//ə//n//z/ KALkəjənz) – периодтық кестеде 16-топқа жататын химиялық элементтер. Бұл топ оттегі отбасы деп те аталады. 16-топқа оттегі (O), күкірт (S), селен (Se), теллур (Te) элементтері және радиоактивті полоний (Po) мен ливерморий (Lv) элементтері кіреді. Көбінесе оттегі күкірт, селен, теллур және полонийден өте ерекше химиялық қасиеттері болғандықтан, басқа халкогендерден бөлек қарастырылады, кейде тіпті "халкоген" терминінің қолданылу аясынан мүлдем шығарылады. "Халкоген" сөзі грек сөзі халькόс (χαλκός) және латын тіліндегі грек сөзі genēs қосылуынан пайда болған, genēs – туылған немесе өндірілген дегенді білдіреді (халькόс негізінен мыс дегенді білдіреді, бұл термин қола, мыс, поэтикалық мағынадағы кез келген металл, кен және монета үшін де қолданылған). Күкірт ежелден белгілі, ал оттегі 18 ғасырда элемент ретінде танылды. Селен, теллур және полоний 19 ғасырда, ал ливерморий 2000 жылы ашылды. Барлық халкогендердің алты валентті электроны бар, олардың толық сыртқы қабығына екі электрон жетпейді. Олардың ең көп таралған тотығу күйлері -2, +2, +4 және +6. Олардың атомдық радиусы салыстырмалы түрде төмен, әсіресе жеңілдері. Күкірт мұнай мен табиғи газдан алынады. Селен мен теллур мысты тазартудың қосалқы өнімдері ретінде өндіріледі. Полоний көбінесе актинидтерді қамтитын табиғи материалдарда кездеседі. Ливерморий бөлшектер үдеткіштерінде синтезделген. Элементарлық оттегі негізінен болат өндірісінде қолданылады. Күкірт көбінесе химиялық өнеркәсіпте кеңінен қолданылатын күкірт қышқылына айналады.
{|class="wikitable" style="text align:center"
|
!Element ! ! Melting point(°C) and do not conduct heat well. tend to increase towards the chalcogens with higher atomic numbers.
Изотоптар
Алты белгілі халкогеннің бірі (оттегі) ядролық сиқырлы санға тең атомдық санға ие, яғни олардың атом ядролары радиоактивті ыдырауға қарсы тұрақтылығын арттырады. Оның қосымша 28 изомері бар. Оттегі мен ливерморийден басқа, барлық халкогендерде табиғи түрде кездесетін кемінде бір радиоизотоп бар: күкіртте 35S іздері, селенде 82Se, теллурде 128Te және 130Te, ал полонийде 210Po. Жеңіл халкогендердің (оттегі мен күкірт) арасында ең нейтрон аз изотоптары протонды эмиссиялайды, орташа нейтрон аз изотоптары электронды тұтқындауға немесе β+ ыдырауға ұшырайды, орташа нейтрон көп изотоптары β− ыдырауға ұшырайды, ал ең нейтрон көп изотоптары нейтронды эмиссиялайды. Орташа халкогендер (селен және теллур) жеңіл халкогендерге ұқсас ыдырау тенденциясына ие, бірақ протонды эмиссиялайтын изотоптар байқалған жоқ, ал теллурдың ең нейтрон жетіспейтін изотоптарының кейбіреулері альфа ыдырауына ұшырайды. Полоний изотоптары альфа немесе бета ыдырауы арқылы ыдырауға бейім. Ядролық спині нөлден жоғары изотоптар селен мен теллур халкогендерінде күкіртке қарағанда көп кездеседі. Оттегінің ең көп таралған аллотропы – екі атомды оттегі немесе O2, реактивті парамагниттік молекула, ол аэробты организмдерде кең таралған және сұйық күйде көк түсті болады. Тағы бір аллотроп – O3 немесе озон, ол бүгілген құрылымда байланысқан үш оттегі атомынан тұрады. Сондай-ақ тетраоксиген немесе O4 және "қызыл оттегі" формуласы O8 болатын қатты оттегінің алты аллотропы бар. Күкірттің 20-дан астам белгілі аллотропы бар, бұл көміртектен басқа кез келген элементтен көп. Ең көп таралған аллотроптар сегіз атомды сақиналар түрінде болады, бірақ екі атомнан немесе 20 атомға дейін болатын басқа молекулалық аллотроптар да белгілі. Басқа маңызды күкірт аллотроптары – ромбикалық күкірт және моноклиникалық күкірт. Ромбикалық күкірт екі аллотроптың ең тұрақтысы болып табылады. Моноклиникалық күкірт ұзын инелер түрінде болады және сұйық күкірттің балқу температурасынан сәл төмендетілгенде пайда болады. Сұйық күкірттегі атомдар әдетте ұзын тізбектер түрінде болады, бірақ 190 °C жоғары температурада тізбектер ыдырай бастайды. Егер 190 °C жоғары температурада сұйық күкірт тез қатырылса, нәтижесінде аморфты немесе "пластикалық" күкірт пайда болады. Газды күкірт екі атомды күкірттен (S2) және 8 атомды сақиналардан тұрады. Селеннің кемінде сегіз түрлі аллотропы бар. "Металл" аллотропы деп аталатын сұр аллотроп, металл болмаса да, тұрақты және гексагонды кристалдық құрылымы бар. Селеннің сұр аллотропы жұмсақ, Моос шкаласы бойынша қаттылығы 2 және хрупқақ. Селеннің басқа төрт аллотропы метастабильді. Оларға екі моноклиникалық қызыл аллотроп және екі аморфты аллотроп жатады, олардың бірі қызыл, ал екіншісі қара түсті. Қызыл аллотроп жылудың әсерінен қара аллотропқа айналады. Селеннің сұр аллотропы селен атомдарынан спиральдардан тұрады, ал қызыл аллотроптардың бірі селен сақиналарының (Se8) үйірмелерінен тұрады, бірақ оның қалыпты пішіні гексагонды. Полонийдің екі аллотропы бар, олар α-полоний және β-полоний деп аталады. α-полоний кубикалық кристалдық құрылымға ие және 36 °C-та ромбоэдрлі β-полонийге айналады.
Out of the six known chalcogens, one (oxygen) has an atomic number equal to a nuclear magic number, which means that their atomic nuclei tend to have increased stability towards radioactive decay. It has an additional 28 isomers. With the exception of oxygen and livermorium, all chalcogens have at least one naturally occurring radioisotope, sulfur has trace 35S, selenium has 82Se, tellurium has 128Te and 130Te, and polonium has 210Po. Among the lighter chalcogens (oxygen and sulfur), the most neutron poor isotopes undergo proton emission, the moderately neutron poor isotopes undergo electron capture or β+ decay, the moderately neutron rich isotopes undergo β− decay, and the most neutron rich isotopes undergo neutron emission. The middle chalcogens (selenium and tellurium) have similar decay tendencies as the lighter chalcogens, but no proton emitting isotopes have been observed, and some of the most neutron deficient isotopes of tellurium undergo alpha decay. Polonium isotopes tend to decay via alpha or beta decay. Isotopes with nonzero nuclear spins are more abundant in nature among the chalcogens selenium and tellurium than they are with sulfur.]] Oxygen's most common allotrope is diatomic oxygen, or O2, a reactive paramagnetic molecule that is ubiquitous to aerobic organisms and has a blue color in its liquid state. Another allotrope is O3, or ozone, which is three oxygen atoms bonded together in a bent formation. There is also an allotrope called tetraoxygen, or O4, and six allotropes of solid oxygen including "red oxygen", which has the formula O8. Sulfur has over 20 known allotropes, which is more than any other element except carbon. The most common allotropes are in the form of eight atom rings, but other molecular allotropes that contain as few as two atoms or as many as 20 are known. Other notable sulfur allotropes include rhombic sulfur and monoclinic sulfur. Rhombic sulfur is the more stable of the two allotropes. Monoclinic sulfur takes the form of long needles and is formed when liquid sulfur is cooled to slightly below its melting point. The atoms in liquid sulfur are generally in the form of long chains, but above 190 °C, the chains begin to break down. If liquid sulfur above 190 °C is frozen very rapidly, the resulting sulfur is amorphous or "plastic" sulfur. Gaseous sulfur is a mixture of diatomic sulfur (S2) and 8 atom rings. Selenium has at least eight distinct allotropes. The gray allotrope, commonly referred to as the "metallic" allotrope, despite not being a metal, is stable and has a hexagonal crystal structure. The gray allotrope of selenium is soft, with a Mohs hardness of 2, and brittle. Four other allotropes of selenium are metastable. These include two monoclinic red allotropes and two amorphous allotropes, one of which is red and one of which is black. The red allotrope converts to the black allotrope in the presence of heat. The gray allotrope of selenium is made from spirals on selenium atoms, while one of the red allotropes is made of stacks of selenium rings (Se8). although its typical form is hexagonal. Polonium has two allotropes, which are known as α polonium and β polonium. α polonium has a cubic crystal structure and converts to the rhombohedral β polonium at 36 °C.
Химиялық
Қысқышқыл, күкірт және селен металл емес элементтер, ал теллурий – металлоид, яғни оның химиялық қасиеттері металл мен металл емес элементтердің арасында. Ол кейбір металдық қасиеттерге де ие. Сонымен қатар, селеннің кейбір аллотроптары металлоид сипаттарын көрсетеді, тіпті селен көбінесе металл емес элемент саналады. Қысқышқыл – халкогендердің бірі болғанымен, оның химиялық қасиеттері басқа халкогендерден өзгеше. Бұның бір себебі – ауыр халкогендерде бос d орбитальдары бар. Сондай-ақ, оттегінің электронегативтілігі басқа халкогендерге қарағанда әлдеқайда жоғары. Бұл оттегінің электрлік поляризациялануын басқа халкогендерге қарағанда бірнеше есе төмендетеді. Ковалентті байланыс үшін халкоген октет ережесіне сәйкес екі электронды қабылдап, екі жалғыз электрондық жұпты қалдыра алады. Атом екі жай байланыс жасаса, олар 90° мен 120° аралығында бұрыш құрайды. 1+ катиондарда, мысалы, H3O+, халкоген тригональды пирамидалық пішінде орналасқан үш молекулалық орбиталь және бір жалғыз электрондық жұп құрайды. Қос байланыстар да халкоген қосылыстарында жиі кездеседі, мысалы, халкогенаттарда (төменде қараңыз). Оң металдармен ең көп кездесетін халкоген қосылыстарының тотығу дәрежесі -2. Дегенмен, халкогендердің -2 тотығу дәрежесінде қосылыстар құруға бейімділігі ауыр халкогендерге қарай төмендейді. Тиолдар сияқты органикалық күкірт қосылыстарының өзгеше иісі бар, ал кейбір организмдер оларды пайдаланады. Оттегі иондары көбінесе оксид иондары (O2-), пероксид иондары (O22-) және гидроксид иондары (OH-) түрінде кездеседі. Күкірт иондары әдетте сульфидтер (S2-), бисульфидтер (HS-), сульфиттер (SO32-), сульфаттар (SO42-) және тиосульфаттар (S2O32-) түрінде болады. Селен иондары көбінесе селенидтер (Se2-), селениттер (SeO32-) және селенаттар (SeO42-) түрінде кездеседі. Теллур иондары көбінесе теллураттар (TeO42-) түрінде болады. Полонийден басқа, халкогендердің химиялық қасиеттері бір-біріне ұқсас. Олардың барлығы электрооң металдармен әрекеттескенде X2- иондарын түзетін болады. Сульфид минералдары мен оларға ұқсас қосылыстар оттегімен әрекеттескенде газдар бөліп шығарады.
Oxygen, sulfur, and selenium are nonmetals, and tellurium is a metalloid, meaning that its chemical properties are between those of a metal and those of a nonmetal. although it has some metallic properties. Also, some allotropes of selenium display characteristics of a metalloid, even though selenium is usually considered a nonmetal. Even though oxygen is a chalcogen, its chemical properties are different from those of other chalcogens. One reason for this is that the heavier chalcogens have vacant d orbitals. Oxygen's electronegativity is also much higher than those of the other chalcogens. This makes oxygen's electric polarizability several times lower than those of the other chalcogens. For covalent bonding a chalcogen may accept two electrons according to the octet rule, leaving two lone pairs. When an atom forms two single bonds, they form an angle between 90° and 120°. In 1+ cations, such as |H3O+, a chalcogen forms three molecular orbitals arranged in a trigonal pyramidal fashion and one lone pair. Double bonds are also common in chalcogen compounds, for example in chalcogenates (see below). The oxidation number of the most common chalcogen compounds with positive metals is −2. However the tendency for chalcogens to form compounds in the −2 state decreases towards the heavier chalcogens. Organic sulfur compounds such as thiols have a strong specific smell, and a few are utilized by some organisms. Oxygen ions often come in the forms of oxide ions (|O(2 )), peroxide ions (|O2(2 )), and hydroxide ions (|OH ). Sulfur ions generally come in the form of sulfides (|S(2 )), bisulfides (|SH ), sulfites (|SO3(2 )), sulfates (|SO4(2 )), and thiosulfates (|S2O3(2 )). Selenium ions usually come in the form of selenides (|Se(2 )), selenites (|SeO3(2 )) and selenates (|SeO4(2 )). Tellurium ions often come in the form of tellurates (|TeO4(2 )). Except for polonium, the chalcogens are all fairly similar to each other chemically. They all form X2− ions when reacting with electropositive metals. Sulfide minerals and analogous compounds produce gases upon reaction with oxygen.
Галогендермен
Халкогендер галогендермен бірге халкогалидтер немесе халкоген галидтері деп аталатын қосылыстар түзетін болады. Көптеген қарапайым халкоген галоидтары жақсы танымал және химиялық реагенттер ретінде кеңінен қолданылады. Дегенмен, сульфенил, сульфонил және сульфурил галоидтары сияқты күрделі халкоген галоидтары ғылымға онша мәлім емес. Халкогендер мен галогендерден ғана тұратын қосылыстардың ішінде 13 халкоген фториді, тоғыз халкоген хлориді, сегіз халкоген бромды және алты халкоген йодиді бар екені белгілі. Ауыр халкоген галоидтарында маңызды молекулалық өзара әрекеттесулер байқалады. Төмен валенттіліктегі күкірт фторидтері тұрақсыз, ал олардың қасиеттері туралы мәліметтер аз. Алайда, күкірт гексафториді сияқты жоғары валенттіліктегі күкірт фторидтері тұрақты және жақсы танымал. Күкірт тетрафториді де белгілі күкірт фториді болып табылады. Селен дифториді сияқты кейбір селен фторидтері шағын мөлшерде алынған. Селен тетрафториді мен теллур тетрафторидінің кристалдық құрылымы белгілі. Сондай-ақ, халкоген хлоридтері мен бромдары да зерттелген. Атап айтқанда, селен дихлориді мен күкірт дихлориді органикалық селен қосылыстарын түзету үшін реакцияға түседі. Se2Cl2 сияқты дихалькоген дихалидтерінің де бар екені мәлім. Аралас халкоген галоген қосылыстары да бар. Олардың қатарында SeSX (X – хлор немесе бром) қосылыстары бар. Мұндай қосылыстар күкірт дихлориді мен селен галоидтарының қоспаларында пайда болуы мүмкін. Бұл қосылыстардың құрылымы 2008 жылдан бастап сипатталған. Жалпы алғанда, диселен және дисульфур хлоридтері мен бромдары пайдалы химиялық реагенттер болып табылады. Металл атомдары қосылған халкоген галоидтары органикалық ерітіндіштерде ерігіш. Мұндай қосылыстың мысалы – MoS2Cl3. Селен хлоридтері мен бромдарынан өзгеше, селен йодидтері 2008 жылға дейін бөлініп алынбаған, бірақ олардың ерітіндіде кездесуі мүмкін. Дизелен диодиді селен атомдары мен йод молекулаларымен тепе-теңдікте болады. Кейбір төмен валенттіліктегі теллур галоидтары, мысалы Te2Cl2 және Te2Br2, қатты күйде полимерлер түзеді. Бұл теллур галоидтарын таза теллурді супергидридпен тотықтыру және нәтижесінде алынған өнімді теллур тетрахалидтерімен реакцияластыру арқылы синтездеуге болады. Дителлур дихалидтерінің тұрақтылығы атомдық саны мен атомдық массасы төмендеген сайын азаяды. Теллур йод атомдарының саны аз йодидтерді де түзетін болады. Олардың қатарында TeI және Te2I тұрады. Бұл қосылыстар қатты күйде кеңейтілген құрылымға ие. Галогендер мен халкогендер галохалкогенат аниондарын түзетін болады. Селенофенол өзінің "метафизикалық иісімен" танымал. Сонымен қатар тиокетон, селенокетон және телурокетон да бар. Олардың ішінде тиокетон ең көп зерттелген, халкогенокетон туралы жарияланған мақалалардың 80% тиокетонға арналған. Селенокетон мұндай мақалалардың 16% құрайды, ал телурокетон 4% құрайды. Тиокетонның сызықтық емес электрлік және фотофизикалық қасиеттері жақсы зерттелген. Селенокетон тиокетоннан тұрақсыз, ал телурокетон селенокетоннан тұрақсыз. Телурокетонның полярлығы халкогенокетонның ең жоғары деңгейіне ие.
Chalcogens also form compounds with halogens known as chalcohalides, or chalcogen halides. The majority of simple chalcogen halides are well known and widely used as chemical reagents. However, more complicated chalcogen halides, such as sulfenyl, sulfonyl, and sulfuryl halides, are less well known to science. Out of the compounds consisting purely of chalcogens and halogens, there are a total of 13 chalcogen fluorides, nine chalcogen chlorides, eight chalcogen bromides, and six chalcogen iodides that are known. The heavier chalcogen halides often have significant molecular interactions. Sulfur fluorides with low valences are fairly unstable and little is known about their properties. However, sulfur fluorides with high valences, such as sulfur hexafluoride, are stable and well known. Sulfur tetrafluoride is also a well known sulfur fluoride. Certain selenium fluorides, such as selenium difluoride, have been produced in small amounts. The crystal structures of both selenium tetrafluoride and tellurium tetrafluoride are known. Chalcogen chlorides and bromides have also been explored. In particular, selenium dichloride and sulfur dichloride can react to form organic selenium compounds. Dichalcogen dihalides, such as Se2Cl2 also are known to exist. There are also mixed chalcogen halogen compounds. These include SeSX, with X being chlorine or bromine. Such compounds can form in mixtures of sulfur dichloride and selenium halides. These compounds have been fairly recently structurally characterized, as of 2008. In general, diselenium and disulfur chlorides and bromides are useful chemical reagents. Chalcogen halides with attached metal atoms are soluble in organic solutions. One example of such a compound is |MoS2Cl3. Unlike selenium chlorides and bromides, selenium iodides have not been isolated, as of 2008, although it is likely that they occur in solution. Diselenium diiodide, however, does occur in equilibrium with selenium atoms and iodine molecules. Some tellurium halides with low valences, such as |Te2Cl2 and |Te2Br2, form polymers when in the solid state. These tellurium halides can be synthesized by the reduction of pure tellurium with superhydride and reacting the resulting product with tellurium tetrahalides. Ditellurium dihalides tend to get less stable as the halides become lower in atomic number and atomic mass. Tellurium also forms iodides with even fewer iodine atoms than diiodides. These include TeI and Te2I. These compounds have extended structures in the solid state. Halogens and chalcogens can also form halochalcogenate anions. and selenophenol is renowned for its "metaphysical stench". There are also thioketones, selenoketones, and telluroketones. Out of these, thioketones are the most well studied with 80% of chalcogenoketones papers being about them. Selenoketones make up 16% of such papers and telluroketones make up 4% of them. Thioketones have well studied non linear electric and photophysical properties. Selenoketones are less stable than thioketones and telluroketones are less stable than selenoketones. Telluroketones have the highest level of polarity of chalcogenoketones.
Басқа
Халкогендер көміртектен басқа, мысалы кремний, германий және қалайы сияқты көміртектік топ элементтерімен бір және қос байланыстар жасайды. Мұндай қосылыстар көбінесе көміртектік топ галоидтары мен халкогенол тұздары немесе халкогенол негіздерінің арасындағы реакция нәтижесінде түзіледі. Халкогендер, көміртектік топ элементтері және бор атомдарын қамтитын циклді қосылыстар бар, олар бор дихалькогенаттары мен көміртектік топ металл галидтерінің реакциясынан пайда болады. MЕ түріндегі қосылыстар табылды, мұнда М – кремний, германий немесе қалайы, ал Е – күкірт, селен немесе теллур. Олар көміртектік топ гидридтерінің әрекетінен немесе карбендердің ауыр түрлерінің реакциясынан пайда болады. Күкірт және теллур кремний мен фосфорды қамтитын органикалық қосылыстармен байланыса алады. Сонымен қатар, оттегі сутекпен 1:1 қатынасында, мысалы, сутек пероксидіндегідей байланыса алады, бірақ бұл қосылыс тұрақсыз.
Chalcogens form single bonds and double bonds with other carbon group elements than carbon, such as silicon, germanium, and tin. Such compounds typically form from a reaction of carbon group halides and chalcogenol salts or chalcogenol bases. Cyclic compounds with chalcogens, carbon group elements, and boron atoms exist, and occur from the reaction of boron dichalcogenates and carbon group metal halides. Compounds in the form of M E, where M is silicon, germanium, or tin, and E is sulfur, selenium or tellurium have been discovered. These form when carbon group hydrides react or when heavier versions of carbenes react. Sulfur and tellurium can bond with organic compounds containing both silicon and phosphorus. Also, oxygen can bond to hydrogen in a 1:1 ratio as in hydrogen peroxide, but this compound is unstable.
Ерте кездегі жаңалықтар
Күкірт ежелден белгілі, ол Киелі кітапта он бес рет еске алынған. Оны ежелгі гректер де, ежелгі римдіктер де білген және кеңінен өндірген. Орта ғасырларда күкірт алхимиялық тәжірибелердің маңызды бөлігі болды. 1700 және 1800 жылдары ғалымдар Жозеф Луи Гей-Люссак және Луи Жак Тенар күкірттің химиялық элемент екенін дәлелдеді.
Sulfur has been known since ancient times and is mentioned in the Bible fifteen times. It was known to the ancient Greeks and commonly mined by the ancient Romans. In the Middle Ages, it was a key part of alchemical experiments. In the 1700s and 1800s, scientists Joseph Louis Gay Lussac and Louis Jacques Thénard proved sulfur to be a chemical element.
Периодикалық кестеге орналастыру
Үш халкоген (көкөрт, селен және теллур) элементтердің периодтылығын ашуға қатысты, себебі олар бір топтағы элементтердің үштіктерінің қатарында болды, оларды Иоганн Вольфганг Дёберейнер ұқсас қасиеттерімен ерекшеленетін элементтер ретінде атап көрсеткен. Оның нұсқасында оттегі, күкірт, селен, теллур және осмийден тұратын "B тобы" болған. 1869 жылдан кейін Дмитрий Менделеев өзінің периодтық кестесін ұсынды, онда оттегі күкірт, селен және теллурдың үстінде "VI топтың" басына орналастырылды. Хром, молибден, вольфрам және уран кейде осы топқа қосылған, бірақ кейіннен олар VIB тобының құрамына қайта ұйымдастырылды; ал уран актиноидтар қатарына көшірілді. 1988 жылы топтың атауы 16-шы топқа өзгертілгенге дейін оттегі, күкірт, селен, теллур және кейін полоний VIA тобына біріктірілді.
Three of the chalcogens (sulfur, selenium, and tellurium) were part of the discovery of periodicity, as they are among a series of triads of elements in the same group that were noted by Johann Wolfgang Döbereiner as having similar properties. His version included a "group b" consisting of oxygen, sulfur, selenium, tellurium, and osmium. After 1869, Dmitri Mendeleev proposed his periodic table placing oxygen at the top of "group VI" above sulfur, selenium, and tellurium. Chromium, molybdenum, tungsten, and uranium were sometimes included in this group, but they would be later rearranged as part of group VIB; uranium would later be moved to the actinide series. Oxygen, along with sulfur, selenium, tellurium, and later polonium would be grouped in group VIA, until the group's name was changed to group 16 in 1988.
Қазіргі заманғы жаңалықтар
19 ғасырдың соңында Мари Кюри мен Пьер Кюри пичблендінің бір үлгісі уранның ғана болуымен түсіндірілетін радиоактивтіліктен төрт есе артық екенін анықтады. Кюрилер бірнеше тонна пичблен жинап, бірнеше ай бойы тазартып, таза полоний үлгісін алды. Бұл жаңалық 1898 жылы ресми түрде жарияланды. Бөлшектерді үдеткіштер ойлап табылғанға дейін, полонийді өндірудің жалғыз жолы – оны бірнеше ай бойы уран кенінен бөліп алу болатын. (Бұрын екі оксидтен – қышқыл және негіздік оксидтен тұрады деп есептелген) Бұл термин 1800 жылдардың басында қолданысқа енген, бірақ қазір қолданылмайды. жыныс, Kindle). Оны алғаш рет 1932 жылы Вильгельм Билцтің Ганновердегі Лейбниц университетіндегі тобы қолданды, оны Вернер Фишер ұсынды. "Халькоген" сөзі 1930 жылдары Германияда танымал болды, себебі бұл термин "галогенге" ұқсас еді. Қазіргі грек тіліндегі сөздердің тікелей мағынасы халькогеннің "мыс жасайтын" дегенді білдірсе де, бұл жаңылыс, өйткені халькогендердің мысқа ешқандай қатысы жоқ. "Кен жасайтын" деген сөз жақсы аударма ретінде ұсынылған, себебі металл кендерінің көп бөлігі халькогенидтер болып табылады және ежелгі грек тіліндегі χαλκος сөзі металдармен және металл кені бар тау жыныстарымен байланысты болған; мыс және оның қорытпасы қола адамзат қолданған алғашқы металдардың бірі еді. Оттегі атауы грек тіліндегі "оксигендер" сөзінен шыққан, яғни "қышқыл құраушы" деген мағынаны білдіреді. Күкірт атауы латын тіліндегі sulfurium немесе санскрит тіліндегі sulvere сөзінен шыққан; екі термин де күкірттің ежелгі атаулары. Селен ай құдайы Селенаның атымен аталады, бұл бұрын ашылған телурий элементімен үйлеседі, оның атауы латын тіліндегі telus сөзінен шыққан, яғни "жер" деген мағынаны білдіреді. Полоний Мария Кюридің туған елі Польшаның құрметіне аталған.
In the late 19th century, Marie Curie and Pierre Curie discovered that a sample of pitchblende was emitting four times as much radioactivity as could be explained by the presence of uranium alone. The Curies gathered several tons of pitchblende and refined it for several months until they had a pure sample of polonium. The discovery officially took place in 1898. Prior to the invention of particle accelerators, the only way to produce polonium was to extract it over several months from uranium ore. as the elements in the group formed amphid salts (salts of oxyacids. Formerly regarded as composed of two oxides, an acid and a basic oxide) The term received some use in the early 1800s but is now obsolete. gender, kindle). It was first used in 1932 by Wilhelm Biltz's group at Leibniz University Hannover, where it was proposed by Werner Fischer. The word "chalcogen" gained popularity in Germany during the 1930s because the term was analogous to "halogen". Although the literal meanings of the modern Greek words imply that chalcogen means "copper former", this is misleading because the chalcogens have nothing to do with copper in particular. "Ore former" has been suggested as a better translation, as the vast majority of metal ores are chalcogenides and the word χαλκος in ancient Greek was associated with metals and metal bearing rock in general; copper, and its alloy bronze, was one of the first metals to be used by humans. Oxygen's name comes from the Greek words oxy genes, meaning "acid forming". Sulfur's name comes from either the Latin word sulfurium or the Sanskrit word sulvere; both of those terms are ancient words for sulfur. Selenium is named after the Greek goddess of the moon, Selene, to match the previously discovered element tellurium, whose name comes from the Latin word telus, meaning earth. Polonium is named after Marie Curie's country of birth, Poland.
Пайда болуы
Төрт ең жеңіл халкоген (оттегі, күкірт, селен және теллур) – Жердегі бастапқы элементтер. Күкірт пен оттегі мыс кендерінің құрамында кездеседі, ал селен мен теллур мұндай кендерде шамалы мөлшерде табылады. Оттегі көптеген минералдарда, барлық оксид және гидроксид минералдарында, сондай-ақ көптеген басқа минералдық топтарда кездеседі. Күннен кем дегенде сегіз есе салмақты жұлдыздар өздерінің ядроларында ядролық синтез арқылы оттегін өндіреді. Оттегі – ғаламдағы үшінші ең көп таралған элемент, ғаламның салмағының 1% құрайды. Селен Жер қабығының салмағында миллионнан 0,05 бөлігін құрайды. Селен ядролық синтез арқылы тікелей түзілмейді. Теллур ғаламның салмағында миллиардта 9 бөлігін құрайды. Полоний Жерде уран мен торийдің радиоактивті ыдырауы арқылы ғана шамалы мөлшерде кездеседі. Ол уран кендерінде 100 микрограммға тонна концентрациясында болады. Полонийдің өте аз мөлшері топырақта, демек көптеген тағамдарда және адам организмінде де бар. Сульфид минералдары литофильді элементтерден түзілген силикат минералдарына қарағанда әлдеқайда тығыз.
The four lightest chalcogens (oxygen, sulfur, selenium, and tellurium) are all primordial elements on Earth. Sulfur and oxygen occur as constituent copper ores and selenium and tellurium occur in small traces in such ores. Oxygen also occurs in many minerals, being found in all oxide minerals and hydroxide minerals, and in numerous other mineral groups. Stars of at least eight times the mass of the Sun also produce oxygen in their cores via nuclear fusion. Oxygen is the third most abundant element in the universe, making up 1% of the universe by weight. Selenium makes up 0.05 parts per million of the Earth's crust by weight. Selenium is not produced directly by nuclear fusion. Tellurium makes up 9 parts per billion of the universe by weight. Polonium only occurs in trace amounts on Earth, via radioactive decay of uranium and thorium. It is present in uranium ores in concentrations of 100 micrograms per metric ton. Very minute amounts of polonium exist in the soil and thus in most food, and thus in the human body. Because sulfide minerals are much denser than the silicate minerals formed by lithophile elements,
Өндіріс
Жыл сайын шамамен 100 миллион тонна оттек өндіріледі. Оттек көбінесе фракциялық дистилляция арқылы өндіріледі, онда ауа сұйыққа дейін салқындатылады, содан кейін жылытылады, бұл оттектен басқа ауаның барлық құраушыларын газға айналдырып, тарап кетуіне мүмкіндік береді. Ауаны бірнеше рет фракциялық дистилляциялау 99,5% таза оттек береді. Оттек өндірудің тағы бір әдісі – цеолиттен жасалған молекулалық ілгектер арқылы құрғақ, таза ауа ағынын өткізу. Бұл әдіс ауадағы азотты сіңіріп алып, 90-93% таза оттек қалдырады. Теллурды да натрий теллуридінің электролиттік тотығуы арқылы тазартуға болады. Әлемдік телур өндірісі жылына 150-200 тоннаны құрайды. АҚШ – жылына шамамен 50 тонна телур өндіретін ірі өндірушілердің бірі. Перу, Жапония және Канада да телурдың ірі өндірушілері болып табылады. Күкірт «бақша, гүлзар, көкөніс, дәнді және басқа да егістерде» пестицид ретінде (акарицид және фунгицид ретінде) қолданылады. Өндірілген селеннің 40% шыны жасауға жұмсалады. Селеннің 30% металлургияға, оның ішінде марганец өндірісіне бағытталса, 15% ауыл шаруашылығына жұмсалады. Электроника, фотоэлектрлік материалдар селеннің 10% өндірісін пайдаланады. Пигменттер селеннің 5% құрайды. Тарихи тұрғыдан алғанда, көшірме машиналар мен жарық өлшегіштер селеннің үштен бірін пайдаланған, бірақ бұл қолдану азайып барады. Телур жануарлар тіршілігіне қажет емес, бірақ кейбір саңырауқұлақтар оны селеннің орнына қосылыстарға енгізе алады. Микроорганизмдер телурды сіңіріп, диметилтеллурид бөліп шығарады. Қан ағынындағы телурдың көп бөлігі несеппен баяу шығарылады, бірақ бір бөлігі диметилтеллуридке айналып, өкпе арқылы шығарылады. Адамдар күніне орташа есеппен 600 микрограмм телур тұтынады. Өсімдіктер топырақтан телурдың бір бөлігін сіңіре алады. Пияз бен сарымсақта құрғақ салмақта 300 миллионнан астам телур бөлікшелері табылған. Күкірт көбінесе зиянсыз және тіпті адам үшін маңызды қоректік зат. Дегенмен, оның таза түрінде көз бен терінің қызаруына, жұтқанда күйдіретін сезімге және жөтелге, сондай-ақ диареяға немесе тазарту әсеріне әкелуі мүмкін. Күкірттің артық мөлшері сиырлар үшін зиянды болуы мүмкін, өйткені сиырдың ішектеріндегі микробтар күкіртпен әрекеттескенде улы сутек сульфидін өндіреді. Көптеген күкірт қосылыстары, мысалы, сутек сульфиді (H2S) және күкірт диоксиді (SO2) өте зиянды. Селенді сутек (H2Se) да өте зиянды. Полоний-210 тек жұтқанда немесе дем алғанда ғана қауіпті, себебі оның альфа бөлшектері адам терісінен өте алмайды. Полоний-209 да зиянды және лейкемияны тудыруы мүмкін.
Approximately 100 million metric tons of oxygen are produced yearly. Oxygen is most commonly produced by fractional distillation, in which air is cooled to a liquid, then warmed, allowing all the components of air except for oxygen to turn to gases and escape. Fractionally distilling air several times can produce 99.5% pure oxygen. Another method with which oxygen is produced is to send a stream of dry, clean air through a bed of molecular sieves made of zeolite, which absorbs the nitrogen in the air, leaving 90 to 93% pure oxygen. Tellurium can also be refined by electrolytic reduction of sodium telluride. The world production of tellurium is between 150 and 200 metric tons per year. The United States is one of the largest producers of tellurium, producing around 50 metric tons per year. Peru, Japan, and Canada are also large producers of tellurium. Sulfur is used as a pesticide (specifically as an acaricide and fungicide) on "orchard, ornamental, vegetable, grain, and other crops." Around 40% of all selenium produced goes to glassmaking. 30% of all selenium produced goes to metallurgy, including manganese production. 15% of all selenium produced goes to agriculture. Electronics such as photovoltaic materials claim 10% of all selenium produced. Pigments account for 5% of all selenium produced. Historically, machines such as photocopiers and light meters used one third of all selenium produced, but this application is in steady decline. Tellurium is not known to be needed for animal life, although a few fungi can incorporate it in compounds in place of selenium. Microorganisms also absorb tellurium and emit dimethyl telluride. Most tellurium in the blood stream is excreted slowly in urine, but some is converted to dimethyl telluride and released through the lungs. On average, humans ingest about 600 micrograms of tellurium daily. Plants can take up some tellurium from the soil. Onions and garlic have been found to contain as much as 300 parts per million of tellurium in dry weight. Sulfur is generally nontoxic and is even a vital nutrient for humans. However, in its elemental form it can cause redness in the eyes and skin, a burning sensation and a cough if inhaled, a burning sensation and diarrhoea and/or catharsis An excess of sulfur can be toxic for cows because microbes in the rumens of cows produce toxic hydrogen sulfide upon reaction with sulfur. Many sulfur compounds, such as hydrogen sulfide (H2S) and sulfur dioxide (SO2) are highly toxic. Hydrogen selenide (H2Se) is highly toxic. Polonium 210 is only dangerous if ingested or inhaled because its alpha particle emissions cannot penetrate human skin. Polonium 209 is also toxic, and can cause leukemia.
Амфид тұздары
Амфид тұздары – 19 ғасырда Йонс Якоб Берзелиус берген, периодтық кестедегі 16-шы тобына жататын – оттегі, күкірт, селен және теллурдан алынған химиялық тұздардың атауы. Бұл термин 1800 жылдардың басында қолданысқа енгенімен, қазір қолданылмайды. 16-шы топты атау үшін қазіргі кезде халькогендер термині қолданылады.
Amphid salts was a name given by Jons Jacob Berzelius in the 19th century for chemical salts derived from the 16th group of the periodic table which included oxygen, sulfur, selenium, and tellurium. The term received some use in the early 1800s but is now obsolete. The current term in use for the 16th group is chalcogens.