16 grupa układu

okresowego

TLEN (O)
SIARKA
(S)
SELEN
(Se)

TELLUR
(Te)

POLON
(Po)

TLEN (O)
SIARKA
(S)
SELEN
(Se)

TELLUR
(Te)

POLON
(Po)

8

¶ Konfiguracja elektronów walencyjnych

ns

2

p

4

¶ Mniejsze powinowactwo elektronowe niż

fluorowce

¶ Atom tlenowca (z wyjątkiem tlenu) może

zyskać dwa
elektrony i utworzyć anion X

2-

¶ Atom tlenowca przyjmuje 1 elektron i

wytwarza
równocześnie 1 wiązanie kowalencyjne;

powstaje jon XH

–

(OH

–

, SH

–

)

¶ Trwałość tego rodzaju jonów maleje w

szeregu od tlenu do
selenu

¶ Tworzą alotropowe odmiany krystaliczne

Występowanie tlenowców we

wszechświecie

Grupa 16

O

S

Występowanie tlenowców w

oceanach

Grupa 16

O

Grupa 16

Występowanie tlenowców

w organizmie człowieka

O

Pierwiastek

Tlen

O

Siar

ka

S

Sele

n

Se

Tellur

Te

Polon

Po

niemetale

Konfiguracja

elektronowa

2s

2

p

4

3s

2

p

4

4s

2

p

4

5s

2

p

4

6s

2

p

4

Liczba

atomowa

8

16

34

52

84

Masa atomowa

15,9

994

32,0

64

78,9

6

127,60

210

Występowanie

w litosferze

[%]

47

0,05

2

9·10

-6

2·10

-7

--------

Elektroujemno

ść

[Pauling]

3,5

2,5

2,4

2,1

2,0

Powinowactwo

elektronowe

[eV]

7,28 3,44 4,21

-------

-------

Zmiana elektroujemności

w obrębie grupy

tlenowców

O

S Se

Te

Po

Grupa 16

Rozmiary atomów z grupy

tlenowców

Grupa 16

O

S

SeTe

Po

Tlen

O

Siarka

S

Selen

Se

Tellur

Te

Polon

Po

STAN STAŁY

O

2



robmoedryczny
O

2



romboedryczny

O

2

 regularny,

płaskocentryczny

O

3

Se szary

heksagon

Se

8

czerwony

 i ’ krystaliczne,

jednokośne

Se czerwony

bezpostaciowy

Se czerwony

szklisty

od 90

0

C Se

szary

Te

heksagonal.

Te

bezpostac.

brąz

Po



regularny

Po  rombo-

edryczny

STAN CIEKŁY

O

2

O

3

S,

S,

S

STAN GAZOWY

O

2

O

3

S

8

,

S

6

S

4

S

2

S

Se

8

,

Se

7

Se

2

S

Te

2

O

S

Se Te Po

stopnie

utlenienia

–2,

–1

–2

, +2,

+4, +6

–2,+4,

+6

–2

, +2,

+4, +6

–2

,

+2,

+4

,

+6?

trwałość

stopnia utl.

–2

rośnie od H

2

Po do H

2

O

własności

redukujące

stopnia utl.

+4

——

rośnie od Po

VI

do S

IV

własności

utleniające

stopnia utl.

+6

——

rosną od Te

VI

do S

VI

Działanie

stęż.

H

2

SO

4

—

na gorąco

wydzieleni

e SO

2

na zimno

SeSO

3

na zimno

TeSO

3

na zimno

H

2

SO

4

+SO

3

Działanie

stęż.

HNO

3

—

na gorąco

utlenia do

H

2

SO

4

na zimno
powolne

utlenianie

utworzen

ie

TeO

2

i

TeO

2

·HN

O

3

na zimno

żółte

zabarwienie

Działanie

roztw.

zasad

litowców

—

siarczki,

wielosiarc

zki,

tiosiarczan

y i

siarczyny

hydrolizują

ce

selenki

litowców

na

gorąco

tellurki i

telluryny

NaOH+Na

2

S

2

O

4

Na

2

Po

Działanie

na metale

tlen

ki

na gorąco

siarczki

na gorąco

selenki

metali

na

gorąco

tellurki

O

S

Se

Te

Po

O

S

Se Te Po

Wodorki

H

2

X

Wodorki

H

2

X

wszystkie są kowalencyjne

Trwałość

ich trwałość maleje od H

2

O do H

2

Po

Zdolność
redukująca

nie jest

reduktor

em

zwiększa się od H

2

S doH

2

Po

Charakter

kwasowy
roztworów
wodnych

zwiększa się od H

2

O do H

2

Te

Toksyczność

nie

trująca

trujący

przez

drogi

oddecho

we

nadzwyczaj silnie

trujące

O

S

Se

Te

Po

Tlenki

XO

2

Tlenki

XO

2

----

bardziej

reduktor

niż

utleniacz
kwasowy

utleniac

z i

redukto

r

kwasow

y

utleniacz i

reduktor

amfoteryc

zny

amfoteryc

zny

Tlenki

XO

3

Tlenki

XO

3

----

Własności utleniające zwiększają się od

SO

3

do PoO

3

Kwasowoś

ć

roztworów

wodnych

XO

2

i

XO

3

Moc kwasów rośnie od Po do S

Gdyby tak tlenu zabrakło
Na naszym ziemskim
globie...
Jak wyglądałaby chemia?
Wyobrażacie sobie?

Co stało by się z Ziemią?
Co by się stało z nami?
Zajmijmy się przez
chwilę
Owymi problemami...

Gdyby wiec tlenu brakło,
Na co zupełnie nie liczę!
To wtedy nasza chemia
Miałaby inne oblicze:

Tlenowych by nie było
Ni kwasów, ni ich soli
Zabrakłoby też zasad,
Co nas szczególnie boli!

Znikłyby bezpowrotnie
Ketony i fenole,
Estry i aldehydy
I wszystkie alkohole!

Diabli wzięliby cukry,
Czyli węglowodany,
Sulfony, nitrozwiązki
Oraz karboksylany!

Najboleśniejszą przecie,
Pośród tych wielu strat,
Byłby brak wody w świecie
Bez której - świat by padł!

Tlen opuściłby skały

I wody rzek i mórz,
W powietrzu by
pozostał:
Sam azot ... no i kurz!

Jak wyglądałaby Ziemia?
Myślę że to już wiecie:
Stałaby się podobna-
Okropnej martwej
planecie!

A co by z nami było?

To - każdy z was
odgadnie
Bez tlenu - jak bez
życia,
Spoczęlibyśmy "na
dnie"!

Na szczęście zanik tlenu
Nie grozi nam na Ziemi,
Dopóki nasza Ziemia
Lasami się zieleni!

"DOBRZE I ŹLE O TLENIE„ — Andrzej

REY

jest najbardziej

rozpowszechnionym

pierwiastkiem w
przyrodzie —

—

49,13%

w związkach chemicznych:

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

%

litosfera

hydrosfera

biosfera

46,6%

88,8%

65%

w stanie wolnym:

głównie

krzemiany i

glinokrzemia

ny

masy

organiz

mu

człowiek

a

główny składnik powietrza

- stanowi

20,9%

objętościowych

23,2%

wagowych

NA SKALĘ PRZEMYSŁOWĄ:

NA SKALĘ PRZEMYSŁOWĄ:

z powietrza i wody:

frakcjonowana destylacja skroplonego powietrza

elektroliza wody zakwaszonej kwasem siarkowym

elektroliza roztworów zasad lub soli





















H

4

O

e

4

O

H

2

)

(

A

OH

4

H

2

e

4

O

H

4

)

(

K

2

2

2

2









2

2

2

2

2

H

O

O

H

METODY LABORATORYJNE:

METODY LABORATORYJNE:

wykorzystują

termiczny

rozkład łatwo rozkładających

się związków tlenu:

KCl

KClO

3

KClO

4

4

C

400

.

temp

3

0















2

C

500

.

temp

4

O

2

KCl

KClO

0















2

MnO

3

O

3

KCl

2

KClO

2

2











temp.200

0

C

Tlen jest gazem:

—

bezbarwnym,

bezwonnym

— bez smaku

— rozpuszcza się w

wodzie w

ok.3%

— nieco cięższym od

powietrza

Tlen występuje w

dwu

odmianach

alotropowych:

—

tlen zwykły

zawierający

cząsteczki dwuatomowe

–

O

2

—

ozon

o cząsteczkach

trójatomowych

–

O

3

ALOTROPIA –

występowanie

pierwiastka

chemicznego

w różnych

postaciach:

(krystalicznych

lub

cząsteczkowych)

Skroplony tlen

ma

barwę

jasnoniebieską

Tlen

jest

paramagnetykiem

.

..

O

..

.

..

O

..

..

O

..

3

O

3

O

Ozon powstaje w atmosferze na skutek:



wyładowań atmosferycznych



promieniowania

ultrafioletowego

Ozon występuje w ilości

10

-6

%

w wyższych partiach

atmosfery (na

wysokości 20-40km),

gdzie jest duże

natężenie

promieniowania UV

absorbuje

silnie

promieniowanie

ultrafioletowe

[przemiana tlenu w ozon jest reakcją wybitnie
endotermiczną]

trwałość ozonu zmniejsza się bardzo

wskutek obecności substancji działających

katalitycznie na jego rozkład,

takich jak np.:

NO, jony metali, substancji

organicznych

kcal

9

,

67

O

2

O

3

3

2





dlatego

ozon

jest nietrwałą

odmianą tlenu

czysty ozon spala się niebieskim

płomieniem, przekształcając się w tlen

cząsteczkowy

kcal

9

,

67

O

3

O

2

2

3





ozon stanowi jeden z najsilniejszych

środków

utleniających

i

działa

znacznie

energiczniej od tlenu

w

stanie

stałym

ozon

jest

czerwono

purpurowy

ozon rozpuszcza się we freonach,

np. CFCl

3

— w małych ilościach do odświeżania powietrza
— do bielenia, utleniania i do syntez niektórych

związków organicznych
— do spowodowania sztucznego starzenia się

wina
— jako utleniacz środków napędowych w

rakietach

Tlen jest pierwiastkiem

silnie elektroujemnym

i w warunkach normalnych jest gazem,

co ułatwia kontakt z substancjami

z którymi wchodzi w reakcje

2Na + O

2



Na

2

O

2

w temperaturze pokojowej

łączy się tylko z nielicznymi pierwiastkami:

białym fosforem - spalanie się jaskrawym płomieniem:

P

4

+ 5O

2

 2P

2

O

5

metalami alkalicznymi:

w

temperaturze podwyższonej

:

łączy

się

niemal

ze

wszystkimi

pierwiastkami —

proces spalania

nie reaguje z fluorem i platyną

reaguje z większością związków
organicznych i nieorganicznych

2

2

SO

O

S





MgO

2

O

Mg

2

2







jako bezpieczny

środek

wybuchowy –

węgiel

aktywny

nasycony

ciekłym tlenem

w

medycynie:

dla

ułatwienia

procesów

oddychania

w

medycynie:

dla

ułatwienia

procesów

oddychania



w

hutnictwie:

w

procesach

świeżenia

stali

w piecach

martenowski

ch



do spawania metali

w palnikach

acetylenowo-tlenowych

tlen łącząc się

z metalami i niemetalami

tworzy tlenki

tlen łącząc się

z metalami i niemetalami

tworzy tlenki

Ze względu na

strukturę

geometryczną

tlenki można podzielić na:

Ze względu na

strukturę

geometryczną

tlenki można podzielić na:

tlenki normalne

—

M

x

O

y

—

np. H

2

O,

MgO, Al

2

O

3

zawierające wiązania

M–O

nadtlenki

—

zawierają więcej tlenu niż to

odpowiada

stopniowi utlenienia M –

np.

H

2

O

2

, Na

2

O

2

,

BaO

2

— zawierają wiązania

O–

O i M–O

ponadtlenki

—

zawierają również więcej

tlenu niż to

odpowiada stopniowi

utlenienia M —

np. KO

2

, NaO

2

podtlenki

—

zawierają mniej tlenu niż to

odpowiada

stopniowi utlenienia M –

np.

N

2

O, C

3

O

2

— zawierają wiązania

M–O i

M–M

O=C=C=C=O

Ze względu na

właściwości kwasowo-

zasadowe

tlenki można podzielić na:

Ze względu na

właściwości kwasowo-

zasadowe

tlenki można podzielić na:

kwasowe

— reagują z wodą i rozpuszczają się w

zasadach np.

SO

3

, CO

2

—

wprowadzone do wody

zwiększają

stężenie jonów H

+

zasadowe

— zmniejszają stężenie jonów H

+

, np.

Na

2

O, MgO

TLENKI METALI

rozpuszczalne w wodzie

tlenki zasadowe

tlenki zasadowe

nierozpuszczalne w

wodzie

Li

2

O Na

2

O K

2

O Rb

2

O

Cs

2

O

CaO BaO

MgO FeO Fe

2

O

3

Al

2

O

3

+ H

2

O



dają wodorotlenki drogą

pośrednią

zasady = wodorotlenki

rozpuszczalne w

wodzie

rozpuszczalne w

kwasach

galaretowate

osady

tlenki amfoteryczne

— wprowadzone

do wody nie

wywołują

istotnych zmian w

stężeniu jonów

H

+

np. Al

2

O

3

, As

2

O

3

,

ZnO,Ga

2

O

3

,

Sb

2

O

3

, Cr

2

O

3

,

SnO, PbO

tlenki obojętne

— nierozpuszczalne w

wodzie

nierozpuszczalne w

kwasach

nierozpuszczalne w

zasadach

np. CO, NO, N

2

O

Na[Al(OH)

4

]

tetrahydroksyglinian sodu

NaAlO

2

metaglinian sodu

Na

3

AlO

3

ortoglinian sodu

Al

2

O

3

+xNaOH

Na

3

[Al(OH)

6

]

heksahydroksyglinian sodu

Zmiana właściwości kwasowo-zasadowych

wraz ze zmianą stopnia utlenienia:

CO

2

SiO

2

GeO

2

SnO

2

PbO

2

+4 wzrost właściwości kwasowych +7

Mn

2

O

7

MnO

2

Zmiana właściwości kwasowo-zasadowych

tlenków:

Na

2

O, MgO, Al

2

O

3

, SiO

2

, P

2

O

5

, SO

3

, Cl

2

O

7

wzrost wł. zasadowych

wzrost wł. kwasowych

wzrost mocy

kwasów

H

2

SiO

3

, H

3

PO

4

, H

2

SO

4

, HClO

4

wzrost

mocy

kwasów

— zajmuje 2/3 powierzchni kuli ziemskiej

— zajmuje 2/3 powierzchni kuli ziemskiej

— w postaci pary w atmosferze

— w postaci pary w atmosferze

— woda pochodząca z opadów

— woda pochodząca z opadów

— woda występująca w związkach chemicznych:

— woda występująca w związkach chemicznych:

woda zeolityczna

–

zawarta w związkach

chemicznych

w ilościach

zmiennych, np. w

niektórych

glinokrzemianach

woda krystalizacyjna

–

zawarta w

związkach

chemicznych w

stosunkach

stechiometrycznych CaSO

4

.

2H

2

O

woda konstytucyjna

–

tj. związana

chemicznie

np. Ca(HCO

3

)=

CaO

.

2

O

.

2CO

2

Synteza wody

Synteza wody

2H

2

+ O

2

 2H

2

O + Q

2H

2

+ O

2

 2H

2

O + Q

— twardość przemijająca powodowana

głównie przez

Ca(HCO

3

)

2

i Mg(HCO

3

)

2

O

H

2

CaCO

)

OH

(

Ca

)

HCO

(

Ca

O

H

CO

CaCO

)

HCO

(

Ca

2

3

2

2

3

2

2

3

.

temp

2

3



















 



— twardość trwała powodowana głównie przez CaSO

4

lub CaCl

2

— w technice oczyszcza się wodę używając wymieniaczy jonowych

4

2

3

3

2

4

SO

Na

CaCO

CO

Na

CaSO









filtrowanie

destylacja

wymrażanie

zmiękczanie

wody

Oczyszczanie wody:

Oczyszczanie wody:

ze względu na polaryzację wiązania H–O

— wykazuje znaczny moment dipolowy

1,86D

— ma wyjątkowo dużą stałą dielektryczną

(80 w 20

o

C)

— łatwo powstają wiązania wodorowe

między

cząsteczkami wody

—

maksimum

gęstości

wody

w

temperaturze +4

0

C

w warunkach normalnych ciecz

—

w

cienkich warstwach

bezbarwna w grubszych

ma odcień

niebieskawy

na skutek

absorpcji

promieniowania czerwonego

..

O

.

. .

.

..

..

O

.

. .

.

..

..

O

.

. .

.

..

..

O

.

. .

.

..

..

O

.

. .

.

..

H

H

H

H

H

H

H

S

T

R

U
K

T

U

R

A

W

O
D

Y

H

H

O

O

H

+

H

+

+

+

+

+

Wiązanie wodorowe

Tetraedryczne ułożenie

atomów wodoru wokół atomu tlenu

w strukturze lodu

O

H
H

H

H

Sieć przestrzenna lodu

O

D

2

O

D

2

w nieznacznych ilościach

występuje w zwykłej wodzie

—

0,0146%

Otrzymywanie:

otrzymywanie ciężkiej wody z wody zwykłej

przez:

— elektrolizę

— destylację

— wymianę chemiczną:

2

2

H

HDO

HD

O

H







w

reaktorach

jądrowych

jako

moderator

tj. substancja

spowalniająca

prędkość

neutronów do

tzw.

prędkości

termicznych

woda ciężka

słabiej

rozpuszcza sole

niż woda zwykła

jej

przewodnictwo

elektryczne jest

gorsze, gdyż jony

deuteru są mniej

ruchliwe

jest szkodliwa

dla niektórych

bakterii i

rozwoju nasion

Właściwości D

2

O

ZASTOSOWANIE

H

2

O

2

H

2

O

2

hydroliza nadsiarczanu amonu:

(NH

4

)

2

S

2

O

8

+ H

2

O = 2(NH

4

)HSO

4

+

H

2

O

2

działanie wody lub kwasów na nadtlenki:

BaO

2

+ 2H

2

O = Ba(OH)

2

+

H

2

O

2

BaO

2

+ H

2

SO

4

= BaSO

4

+

H

2

O

2

Otrzymywanie:

O

H

97

0

O

H

97

0

97

0

97

pm

149pm

H

O

O

H

97

0

97

0

Struktura— H

2

O

2

Struktura— H

2

O

2

—

ciecz o konsystencji syropu, w grubych

warstwach

niebieskawa

—

posiada duży moment dipolowy i wysoką

stałą

dielektryczną

Właściwości fizyczne:

Właściwości fizyczne:

Właściwości chemiczne:

Właściwości chemiczne:

H

2

O

2

H

2

O

2

nadtlenek wodoru wykazuje słabe

właściwości kwasowe:

nadtlenek wodoru wykazuje

słabe

właściwości kwasowe:











2

3

2

2

2

HO

O

H

O

H

O

H

jest związkiem

silnie endotermicznym

i jako taki nietrwały w temperaturze

pokojowej

kcal

46

O

O

H

2

O

H

2

2

2

2

2







kcal

46

O

O

H

2

O

H

2

2

2

2

2







rozkład przyśpieszają:

światło

 podwyższona temperatura

 substancje działające katalitycznie:

 rozdrobniona platyna i srebro

 MnO

2

 zmatowienie szkła

 enzymy: katalaza, peroksydaza

światło

 podwyższona temperatura

 substancje działające katalitycznie:

 rozdrobniona platyna i srebro

 MnO

2

 zmatowienie szkła

 enzymy: katalaza, peroksydaza

przeciwdziałają rozkładowi:

 kwas fosforowy

 mocznik

Nadtlenek wodoru — H

2

O

2

Nadtlenek wodoru — H

2

O

2

jest trwalszy w roztworach kwaśnych

– powoduje wydzielanie jodu z zakwaszonych roztworów KI

– utlenia liczne barwniki organiczne

w obecności niektórych substancji silnie
utleniających

wykazuje

właściwości

redukcyjne:

jest

silnym środkiem utleniającym:

2

2

2

2

2

4

O

5

O

H

8

Mn

2

O

H

5

H

6

MnO

2

















2

2

2

2

2

2

O

O

H

2

Pb

O

H

H

2

PbO















2

2

2

2

O

O

H

Hg

O

H

HgO









Zastosowanie H

2

O

2

:

Zastosowanie H

2

O

2

:

3% nadtlenek wodoru — woda utleniona:

—

środek

dezynfekcyjny

do

odkażania ran

80% nadtlenek wodoru:

— jako źródło tlenu do paliw w technice

rakietowej do napędu torped

6% nadtlenek wodoru :

— używa się go do bielenia włosów,
słomy,
wełny,bawełny

S

Siarka — Sulfur

zawartość w skorupie ziemskiej

—

0,05%

— 16 miejsce

pod względem

rozpowszechnienia

w stanie rodzimym tworzy złoża

w związkach chemicznych:

w postaci

minerałów:

ZnS

— blenda

cynkowa

PbS

— galena

ołowiowa

FeS

2

— piryt

CaSO

4

.

2H

2

O

— gips

CaSO

4

— anhydryt

BaSO

4

— baryt

w wodzie morskiej:

Na

2

SO

4

i MgSO

4

w siarczanych wodach mineralnych
w wyziewach wulkanicznych
w gazie ziemnym

H

2

S

Otrzymywanie na skalę przemysłową :

Otrzymywanie na skalę przemysłową :

—

eksploatacja odkrywkowa i flotacja

—

rafinacja siarki rodzimej:

metoda FRASHA -

wytapianie siarki pod ziemią

przy użyciu przegrzanej pary wodnej

i wypieraniu cieczy na powierzchnię

za pomocą sprężonego powietrza

—

ze związków siarki zawartych w

gazach

przemysłowych:

2H

2

S + O

2

= 2H

2

O + 2

S

2H

2

S + SO

2

=2H

2

O + 3

S

SO

2

+2CO = 2CO

2

+

S

Siarka elementarna

w zależności od warunków

może tworzyć cząsteczki o

pierścieniowym lub

łańcuchowym układzie

atomów

— wykazuje dzięki temu

wiele odmian

alotropowych

w stanie stałym i ciekłym

siarka rombowa — siarka  (S



) —

złożona z

cząsteczek

ośmioatomowych S

8

siarka jednoskośna — siarka  (S



)

— topi się w

temp. 119

O

C

atomy ułożone są w formie zygzakowatego pierścienia

trudno rozpuszczalna w alkoholu i benzenie

dobrze rozpuszczalna w CS

2

ODMIANY ALOTROPOWE SIARKI

W STANIE STAŁYM:

S



S



95,5

0

C

atomy ułożone są w formie zygzakowatego
pierścienia
trudno rozpuszczalna w alkoholu i
benzenie
dobrze rozpuszczalna w CS

2

odmiana siarki trwała w temperaturze pokojowej

S

8

S

8

atomy ułożone są w formie zygzakowatego pierścienia

trudno rozpuszczalna w alkoholu i benzenie

dobrze rozpuszczalna w CS

2

ODMIANY ALOTROPOWE SIARKI

W STANIE CIEKŁYM:

S



S



119

0

C

temp.

polimeryzacja

S



S



siarka pierścieniowa  (S



) —

jasnożółta ruchliwa ciecz

siarka  (S



) —

długie łańcuchy (do 10

5

atomów)

duża lepkość cieczy, barwa

brunatna

siarka  (S



) —

tworzy ośmioatomowe spiralne łańcuchy

ciało stałe

ciecz

S



siarka

plastyczna

oziębienie

przez wlanie wody

siarka

ciekła

oziębianie

kondensacja par

pary

S

8

pary

S

2

kwiat

siarczany

800

0

C

445

0

C

kwiat

siarczany

—

siarka

bezpostaciowa:

—

drobny

żółty proszek

—

w wodzie

tworzy

roztwory

koloidalne

kwiat siarczany

siarka bezpostaciowa

siarka

krystaliczna

w temperaturze pokojowej mało aktywna
bardzo łatwo łączy się z fluorem, trudniej z chlorem
po ogrzaniu łączy się: — z wodorem

— niemetalami
— metalami

SO

2

H

2

S

n

N

a

O

H

lu

b

C

a

(O

H

)

2

H

+

Na(S)

n ,

Ca(S)

n

S

2

Br

2

Br

2

S

2

Cl

2

, SCl

2

, SCl

4

Cl

2

SF

4

, S

2

F

10

, SF

6

F

2

Właściwości

chemiczne

H

2

S

H

2

te

m

p.

SOCl

2

Chlorek tionylu

Cl+O

2

temp

.

P

4

S

10

P

tem

p.

B

2

S

3

B

temp

.

[R

2

NCS

2

]

-

ditio-

karbaminiany

[ROCS

2

]

-

ksantogeniany

NH

3

lub

am

iny

C

CS

2

tem

p.

te

m

p.

Siarczki

metali

M

et

ale

S

S

2

O

7

, SO

4

O

2

H

2

S

2

O

7

H

2

SO

4

H

2

O

H

2

SO

4

SO

2

Cl

2

Cl

2

S

2

O

3

S

SO

3

HCl

Kwas chloro-sulfonowy

HCl

temp.

Na

2

S

2

O

3

Na

2

SO

3

Na

2

CO

3

S temp.

SO

3

O

2

na

katalizatorze

SO

2

spalenie w O

2

lub w

powietrzu

Właściwości

chemiczne

1. do wytwarzania SO

2

2. jako środek dezynfekcyjny i bielący w

procesie

wulkanizacji kauczuku
3. do otrzymywania disiarczku węgla,

ultramaryny

i niektórych barwników organicznych
4. w medycynie - przy leczeniu chorób

skórnych
5. w rolnictwie - do zwalczania

pasożytów

roślinnych

H

2

S

H

2

S

składnik niektórych wód mineralnych

powstaje podczas gnicia białka

Q

S

H

S

H

2

2







S

H

Fe

H

2

FeS

2

2











Gaz

Stan ciekły



palny



bezbarwny



o przykrej woni



daje się łatwo

skroplić



dość dobrze

rozpuszcza się w

zimnej wodzie

 silnie

trujący!!!!!!

 nie przewodzi

prądu

elektrycznego
 działa słabo

dysocjująco na

inne

związki w nim

rozpuszczone

 w wyższych

temp.

rozpada się na

dwa

składniki

2H

2

S + 3O

2

= 2H

2

O + 2SO

2

w roztworze wodnym dysocjuje



















2

2

S

H

HS

HS

H

S

H

Siarczki:

NaOH + H

2

S = NaHS + H

2

O

Na

2

SO

4

+ 4C = Na

2

S + 4CO

NH

4

HS  NH

3

+ H

2

S

siarczki metali ciężkich — HgS, PbS, Sb

2

S

3

, CuS, CdS,

ZnS, NiS, MnS

itp.

siarczki metali ciężkich —

HgS, PbS, Sb

2

S

3

, CuS, CdS,

ZnS, NiS, MnS

itp.

 są trudno rozpuszczalne w wodzie,

 mają charakterystyczne barwy



są trudno rozpuszczalne w wodzie,

 mają charakterystyczne barwy

Otrzymywanie laboratoryjne:

S + O

2

=

SO

2

+ Q

Na

2

SO

3

+ H

2

SO

4

= Na

2

SO

4

+ H

2

SO

3



H

2

O +

SO

2

Cu + 2H

2

SO

4

= Cu SO

4

+ 2H

2

O +

SO

2

Otrzymywanie na skalę przemysłową:

2ZnS + 3O

2

= 2ZnO + 2

SO

2

4FeS

2

+ 11O

2

= 2Fe

2

O

3

+ 8

SO

2

Ditlenek siarki —

tlenek siarki (IV)

SO

2

Ditlenek siarki —

tlenek siarki (IV)

SO

2

rozpuszczalność w

wodzie duża — powstaje

H

2

SO

3

(IV) o

właściwościach

redukujących:

WŁAŚCIWOŚCI SO

2

kształt cząsteczki SO

2

odpowiada cząsteczce

H

2

O

[kąt OSO wynosi 120

o

]

moment dipolowy  = 1,60D

gaz o ostrym,drażniącym zapachu

SO

2

daje się skroplić —

stanowi ciecz bezbarwną,

która nie przewodzi prądu

elektrycznego

skroplony ditlenek — duża

stała dielektryczna —

zdolność dysocjowania

związków nieorganicznych

SO

2

+ H

2

O = H

2

SO

3

Zastosowanie SO

2

do
otrzymywania
czystej celulozy:

środek bielący

i dezynfekcyjny

do

produkcji

kwasu

siarkowego

(VI)

SO

2

+Ca(OH)

2

= Ca(HSO

3

)

2

ług sulfitowy

2SO

2

+ O

2

 2

SO

3

+ Q

H

2

SO

4

+ P

2

O

5

=

SO

3

+

2HPO

3

Tritlenek siarki — tlenek siarki

(VI) — SO

3

Tritlenek siarki — tlenek siarki

(VI) — SO

3

kwas

metafosforowy

..

:

O

S

.. :

O

: :

O

: :

O

..

:O

: :

O

: :

O

S

S

..

..

O

..

:O

występuje

w

trzech

odmianach:

 – pierścieniowy

trimer

SO

3

SO

3

 – odmiana „azbestowa” łańcuchowy polimer t.t 32

0

C

 – łańcuchowy polimer t.t. 62

0

C

bardzo duża aktywność chemiczna
wykazuje właściwości utleniające, utlenia:

S do SO

2

,

SCl

2

do SOCl

2

i SO

2

Cl

2

P do P

4

O

10

z wodą reaguje gwałtownie z wydzieleniem

ciepła i utworzeniem mgły kwasu

SO

3

+ H

2

O = H

2

SO

4

+ Q

HO

S

O

O

O

S

O

O

O

O

O

S

...

OH

O

O

S

O

SO

3

Kwas siarkowy H

2

SO

4

Kwas siarkowy H

2

SO

4

OTRZYMYWANIE

Faza gazowa

2NO + O

2

= 2NO

2

Granic

a fazy

gazowe

j

i

ciekłej

N

2

O

3

+ 2H

2

SO

4

= 2(NO)HSO

4

+

H

2

O

kwas

nitrozylosiarkowy

SO

2

+ H

2

O = H

2

SO

3

N

2

O

3

+ H

2

O = 2HNO

2

(NO)HSO

4

+ H

2

O = H

2

SO

4

+ HNO

2

H

2

SO

3

+ 2HNO

2

=

H

2

SO

4

+ 2NO + H

2

O

Faza ciekła

 METODA KOMOROWA

 METODA KONTAKTOWA

V

2

O

5

2SO

2

+ O

2

 2SO

3

temp.

H

2

S

2

O

7

+ H

2

O = 2H

2

SO

4

SO

3

+ H

2

SO

4

= H

2

S

2

O

7

—

kwas pirosiarkowy

odpylenie i oczyszczenie otrzymanego SO

3

1

4

3

2









2

4

4

2

SO

H

2

SO

H

Właściwości kwasu siarkowego:



















2

4

4

4

4

2

SO

H

HSO

HSO

H

SO

H

bezbarwna oleista ciecz, bez zapachu

kwas siarkowy o stężeniu c<78% dysocjuje dwustopniowo

stężony kwas siarkowy (c>78%) dysocjuje jednoetapowo

silnie higroskopijny - odszczepia nawet

wodę z substancji organicznych powodując

ich rozkład

miesza się z wodą w każdym stosunku z wydzieleniem ciepła

stężony kwas siarkowy wykazuje zdolności utleniające

Hg + 2H

2

SO

4

= HgSO

4

+ SO

2

+ 2H

2

O

— na gorąco utlenia niemetale:

2H

2

SO

4

+ C = CO

2

+ 2SO

2

+

2H

2

O

2H

2

SO

4

+ S = 3SO

2

+ 2H

2

O

rozcieńczony kwas siarkowy nie działa utleniająco

Zastosowanie kwasu siarkowego:

do produkcji nawozów sztucznych – superfosfatu i

siarczanu
amonowego



do otrzymywania innych kwasów z ich soli



do napełniania akumulatorów ołowiowych -

roztwór 20%



w przemyśle organicznym do sulfonowania,

nitrowania itp. związków organicznych do wiązania

amoniaku pogazowego i rafinacji produktów

naftowych

rozpuszcza z wydzieleniem wodoru metale o

ujemnym potencjale normalnym tworząc

rozpuszczalne siarczany

Mg + H

2

SO

4

= Mg

2

SO

4

+ H

2

— większość siarczanów dobrze rozpuszcza się w
wodzie
•

nierozpuszczalne

- siarczany ołowiu,

baru i strontu
•

słabo rozpuszczalne

- siarczan wapnia

TIOSIARCZANY

Na

2

SO

3

+ S = Na

2

S

2

O

3

 
2Na

2

S

2

+ O

2

= 2Na

2

S

2

O

3

Reakcje:

 

Na

2

S

2

O

3

+ 2HCl = 2NaCl + S +

SO

2

+ H

2

O



w fotografice jako utrwalacz



w przemyśle włókienniczym jako substancja

służąca do

usuwania resztek chloru po bieleniu



















H

10

Cl

8

SO

2

O

H

5

Cl

4

O

S

2

4

2

2

2

3

2

Zastosowanie:

Występowanie

Otrzymywanie

SELEN I TELLUR:
> w skorupie ziemskiej

w postaci związków

stanowiących

zanieczyszczenia

minerałów

siarczkowych

Se – 10

-5

%

Te – 10

-

7

%

SELEN I TELLUR:
>

jako

produkty

uboczne przy

przeróbce rud

siarkowych

POLON:
>

obecny

jest

w

ilościach
śladowych

POLON:
>

otrzymuje

się

sztucznie

w reakcji jądrowej

>

z

roztworów

zawierających

śladowe ilości Po

można

wydzielić

go

elektrolitycznie

SELEN

— odmiany alotropowe:

selen czerwony – niemetaliczny –

cząsteczki

pierścieniowe S

8

selen szary –

metaliczny – cząsteczki

łańcuchowe

TELLUR

— Tellur metaliczny, najtrwalszy – łańcuchowa sieć

przestrzenna
— kruchy
— właściwości półprzewodnikowe

POLON

— dwie odmiany alotropowe:

-Po – sieć regularna

- Po – romboedryczny

— łatwiej topliwy i lotny od telluru

— w grubszych warstwach srebrzysty połysk

metaliczny

i przewodnictwo elektryczne

Se + H

2

SO

4

= SeSO

3

+ H

2

O

zielony roztwór

— Se rozpuszcza się w H

2

SO

4

:

— otrzymuje się przez działanie

kwasami

na selenki, telurki, polonki metali

ZnX + 2HCl = H

2

X + ZnCl

2

—

H

2

X -

gazy

— rozpuszczają się w wodzie wykazując odczyn kwaśny

H

2

Se

H

2

Te

 trwałość

 moc kwasów

H

2

Po

nietrwały

— związki endotermiczne - powstają z

pochłonięciem ciepła

spalają się

2H

2

X + 3O

2

=

2H

2

O + 2XO

2

— przy niedoborze tlenu

2H

2

X + O

2

= 2H

2

O + 2X

powstają w wyniku spalania w tlenie i w powietrzu:

X + O

2

= XO

2

TeO

2

powstaje również pod działaniem

kwasów

utleniających na Te

SELEN:
— służy do budowy komórek

fotoelektrycznych
— służy do barwienia szkła
— jako katalizator do syntez organicznych
TELLUR:
— w kablach morskich - jako dodatek do

ołowiu polepsza

jego właściwości mechaniczne i

antykorozyjne
POLON:

— w radiochemii służy jako źródło bogatych

w

energię cząstek 

Grupa 16

Zmiana elektroujemności

w obrębie grupy litowców

Rozmiary atomów z grupy

tlenowców

Grupa 16

Zmiana promienia atomowego w grupie

tlenowców

Grupa 16