- Elementos calcogênicos
- Oxigênio
- Enxofre
- Selênio e telúrio
- Polônio
- Propriedades
- Configuração eletrônica e estados de valência
- Caráter metálico e não metálico
- Compostos
- Hidretos
- Sulfetos
- Halides
- Óxidos
- Referências
Os calcogênios ou calcogênios são elementos químicos pertencentes ao grupo ou família do oxigênio da tabela periódica. Estão no grupo VIA ou 16, localizados no lado direito ou bloco p.
A cabeça do grupo, como o próprio nome indica, é ocupada pelo elemento oxigênio, que difere física e quimicamente de seus elementos do mesmo grupo. A palavra 'calcogênio' deriva da palavra grega chalcos, que significa cobre.
Fonte: Pxhere
Muitos químicos chamaram esses elementos de formadores de cinzas, gizes, bronzes e correntes. No entanto, a interpretação mais precisa corresponde à dos 'formadores de minerais'.
Assim, os calcogênios são caracterizados por estarem presentes em inúmeros minerais; tais como silicatos, fosfatos, óxidos, sulfetos, selenetos, etc.
Por outro lado, a palavra 'antígeno' significa capaz de formar compostos ácidos ou básicos. Um exemplo simples disso está no fato de que existem óxidos ácidos e básicos.
O oxigênio não só pode ser encontrado no ar que você respira, mas também faz parte de 49% da crosta terrestre. Por isso, não basta olhar para as nuvens para vê-lo de frente; e para contemplar a máxima manifestação física dos calcogênios, é necessário visitar uma montanha ou um minério.
Elementos calcogênicos
Fonte: Gabriel Bolívar
Quais são os elementos do grupo 16? A imagem superior mostra a coluna ou grupo com todos os seus elementos, encabeçado por oxigênio. Nomeando-os em ordem decrescente, temos: oxigênio, enxofre, selênio, telúrio e polônio.
Embora não mostrado, abaixo do polônio está o elemento sintético, radioativo, e o segundo mais pesado depois do oganeson: livermorio (Lv).
Oxigênio
O oxigênio é encontrado na natureza principalmente como dois alótropos: O 2, oxigênio molecular ou diatômico, e O 3, ozônio. É um gás em condições terrestres e é obtido a partir da liquefação do ar. No estado líquido, apresenta tons azulados claros e, na forma de ozônio, pode formar sais marrom-avermelhados chamados ozonídeos.
Enxofre
Naturalmente, tem vinte alótropos diferentes, sendo o mais comum S 8 "a coroa de enxofre". O enxofre é capaz de formar com ele mesmo moléculas cíclicas ou cadeias helicoidais com ligação covalente SSS…; Isso é conhecido como catenação.
Em condições normais, é um sólido amarelo, cujas cores avermelhadas e esverdeadas dependem da quantidade de átomos de enxofre que compõem a molécula. Na fase gasosa, apenas S = S, S 2 é encontrado como uma molécula diatômica; semelhante ao oxigênio molecular.
Selênio e telúrio
O selênio forma cadeias mais curtas do que o enxofre; mas com diversidade estrutural suficiente para encontrar alótropos de vermelho, cristalino acinzentado e preto amorfo.
Alguns o consideram um metalóide e outros um elemento não metálico. Surpreendentemente, é essencial para os organismos vivos, mas em concentrações muito baixas.
O telúrio, por outro lado, cristaliza como um sólido acinzentado e possui características e propriedades de um metalóide. É um elemento muito escasso na crosta terrestre, sendo encontrado em concentrações extremamente baixas em minerais raros.
Polônio
De todos os calcogênios, é o único elemento metálico; mas, como seus 29 isótopos (e outros), é instável, altamente tóxico e radioativo. É encontrado como um oligoelemento em alguns minerais de urânio e na fumaça do tabaco.
Propriedades
Configuração eletrônica e estados de valência
Todos os calcogênios possuem a mesma configuração eletrônica: ns 2 np 4. Portanto, eles têm seis elétrons de valência. Estando no bloco p, do lado direito da tabela periódica, tendem a ganhar mais elétrons do que a perdê-los; portanto, eles ganham dois elétrons para completar seu octeto de valência e, conseqüentemente, adquirem uma valência de -2.
Da mesma forma, eles podem perder todos os seis elétrons de valência, deixando-os com um estado de +6.
Os possíveis estados de valência para calcógenos variam de -2 a +6, sendo estes dois os mais comuns. À medida que se desce no grupo (do oxigênio ao polônio), a tendência dos elementos a adotar estados de valência positivos aumenta; que é igual a um aumento no caráter metálico.
O oxigênio, por exemplo, adquire estado de valência -2 em quase todos os seus compostos, exceto quando se liga ao flúor, forçando-o a perder elétrons devido a sua maior eletronegatividade, adotando estado de valência +2 (OF 2). Os peróxidos também são um exemplo de compostos em que o oxigênio tem valência -1 e não -2.
Caráter metálico e não metálico
Quando você desce no grupo, os raios atômicos aumentam e, com eles, as propriedades químicas dos elementos são modificadas. Por exemplo, o oxigênio é um gás e termodinamicamente é mais estável como uma molécula diatômica O = O, do que como uma "cadeia de oxigênio" OOOO…
É o elemento com maior caráter não metálico do grupo e, portanto, forma compostos covalentes com todos os elementos do bloco p e com alguns metais de transição.
O caráter não metálico diminui à medida que o caráter metálico aumenta. Isso se reflete em propriedades físicas, como pontos de ebulição e fusão, que aumentam do enxofre para o polônio.
Outra característica do aumento do caráter metálico é o aumento das configurações cristalinas dos compostos formados por telúrio e polônio.
Compostos
Alguns compostos formados por calcogênios são mencionados em geral a seguir.
Hidretos
-H 2 O
-H 2 S
De acordo com a nomenclatura IUPAC, é denominado sulfeto de hidrogênio, e não hidreto de enxofre; já que H não tem uma valência de -1.
-H 2 Se
Da mesma forma, é denominado seleneto de hidrogênio, como o resto dos hidretos.
-H 2 Te
-H 2 Po
O hidreto de oxigênio é água. Os outros são fedorentos e venenosos, sendo o H 2 S o mais conhecido de todos, mesmo na cultura popular.
Sulfetos
Todos têm em comum o ânion S 2- (o mais simples). Entre eles estão:
-MgS
-FeS
-CuFeS 2
-Na 2 S
-BaS
Da mesma forma, existem selenetos, Se 2-; telenuros, Te 2-, e polonuros, Po 2-.
Halides
Calcogênios podem formar compostos com halogênios (F, Cl, Br, I). Alguns deles são:
-TeI 2
-S 2 F 2
-OF 2
-SCl 2
-SF 6
-SeBr 4
Óxidos
Finalmente, existem os óxidos. Neles, o oxigênio tem valência -2, podendo ser iônicos ou covalentes (ou ter características de ambos). Você tem, por exemplo, os seguintes óxidos:
-SO 2
-TeO 2
-Ag 2 O
-Fe 2 O 3
-H 2 O (óxido de hidrogênio)
-SeO 3
Existem centenas de milhares de outros compostos, que envolvem estruturas sólidas interessantes. Além disso, podem apresentar polianions ou policatiões, principalmente nos casos de enxofre e selênio, cujas cadeias podem adquirir cargas positivas ou negativas e interagir com outras espécies químicas.
Referências
- López A. (2019). Oxigênio e seu grupo (a família do oxigênio). Academia. Recuperado de: academia.edu
- Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica. Em Os elementos do grupo 16. (Quarta edição). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2018). Calcogênio. Recuperado de:
- Catherine H. Banks. (2019). Calcogênios. Advameg. Recuperado de: chemicalexplained.com
- William B. Jensen. (1997). Uma observação sobre o termo «calcogênio». Journal of Chemical Education, 74 (9), 1063. DOI: 10.1021 / ed074p1063.
- Bibliografia de química. (16 de maio de 2017). Os Elementos do Grupo 16 (Os Calcogênios). Recuperado de: chem.libretexts.org.