Grupul de elemente chimice cu grup de oxigen

Comparația proprietăților

Elementele aparținând grupului 16 din tabelul periodic sunt caracterizate prin configurații de electroni în care șase electroni ocupă carcasa cea mai exterioară. Un atom având o astfel de structură electronică tinde să formeze o coajă stabilă de opt electroni prin adăugarea a încă doi, producând un ion care are o dublă încărcare negativă. Această tendință de a forma ioni încărcați negativ, tipici pentru elemente nemetalice, este exprimată cantitativ în proprietățile electronegativității (asumarea încărcării negative parțiale atunci când este prezentă în combinație covalentă) și afinitatea electronilor (capacitatea unui atom neutru de a prelua un electron, formând un ion negativ). Ambele proprietăți scad în intensitate pe măsură ce elementele cresc în număr atomic și în masa care merge în coloana 16 din tabelul periodic. Oxigenul are, cu excepția fluorului, cea mai mare electronegativitate și afinitate electronică a oricărui element; valorile acestor proprietăți scad apoi brusc pentru membrii rămași ai grupului, în măsura în care telurul și poloniul sunt considerate ca fiind predominant metalice, având tendința de a pierde mai degrabă decât de a câștiga electroni în formarea compusului.

Așa cum se întâmplă în toate grupele tabelului, cel mai ușor element - cel cu cel mai mic număr atomic - are proprietăți extreme sau exagerate. Oxigenul, datorită dimensiunilor mici ale atomului său, numărului mic de electroni din învelișul său de bază și a numărului mare de protoni din nucleu în raport cu raza atomică, are proprietăți deosebit de diferite de cele ale sulfului și ale catogenelor rămase. Aceste elemente se comportă într-un mod rezonabil previzibil și periodic.

Deși chiar poloniul prezintă starea de oxidare −2 în formarea câțiva compuși binari de tip MPo (în care M este un metal), chalcogenii mai grei nu formează starea negativă, favorizând stări pozitive precum +2 și +4. Toate elementele din grup, cu excepția oxigenului, pot presupune stări de oxidare pozitive, cu valori echivalente predominante, dar cea mai mare valoare, +6, nu este una foarte stabilă pentru membrii cei mai grei. Când această stare este atinsă, există o forță motrice puternică pentru ca atomul să revină la o stare inferioară, destul de des la forma elementară. Această tendință face ca compușii care conțin Se (VI) și Te (VI) să fie agenți oxidanti mai puternici decât compușii S (VI). În schimb, sulfidele, selenidele și teluridele, în care starea de oxidare este −2, sunt agenți reducători puternici, ușor de oxidat la elementele libere.

Nici sulful, nici seleniul și, cu siguranță, nu oxigenul, nu formează legături pur ionice la un atom nemetal. Tellurul și poloniul formează câțiva compuși care sunt oarecum ionici; sulfat de telluriu (IV), Te (SO ₄) ₂ și sulfat de poloniu (II), PoSO ₄, sunt exemple.

O altă caracteristică a elementelor din grupul 16 care paralelizează tendințele prezentate în general în coloane din tabelul periodic este stabilitatea crescândă a moleculelor având compoziția X (OH) _{n pe} măsură ce mărimea atomului central, X, crește. Nu există niciun compus HO-O-OH, în care atomul central de oxigen să aibă o stare de oxidare pozitivă, condiție în care acesta rezistă. Compusul analog de sulf HO-S-OH, deși nu este cunoscut în stare pură, are câțiva derivați stabili sub formă de săruri metalice, sulfoxilații. Compuși cu sulf mai puternic hidroxilați, S (OH) ₄ și S (OH) ₆, de asemenea, nu există, nu din cauza rezistenței sulfului la o stare de oxidare pozitivă, ci mai degrabă datorită densității mari de sarcină a S (IV) și S (VI) afirmă (numărul mare de sarcini pozitive în raport cu diametrul mic al atomului), care respinge atomii de hidrogen electropozitivi și aglomerația care participă la legarea covalentă a șase atomi de oxigen la sulf, favorizând pierderea de apă:

Pe măsură ce mărimea atomului de chacogen crește, stabilitatea compușilor hidroxilați crește: acidul orthotururic compus, Te (OH) ₆, este capabil să existe.