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氧族元素

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16族元素在週期表中的位置
氫(非金屬)
氦(惰性氣體)
鋰(鹼金屬)
鈹(鹼土金屬)
硼(類金屬)
碳(非金屬)
氮(非金屬)
氧(非金屬)
氟(鹵素)
氖(惰性氣體)
鈉(鹼金屬)
鎂(鹼土金屬)
鋁(貧金屬)
矽(類金屬)
磷(非金屬)
硫(非金屬)
氯(鹵素)
氬(惰性氣體)
鉀(鹼金屬)
鈣(鹼土金屬)
鈧(過渡金屬)
鈦(過渡金屬)
釩(過渡金屬)
鉻(過渡金屬)
錳(過渡金屬)
鐵(過渡金屬)
鈷(過渡金屬)
鎳(過渡金屬)
銅(過渡金屬)
鋅(過渡金屬)
鎵(貧金屬)
鍺(類金屬)
砷(類金屬)
硒(非金屬)
溴(鹵素)
氪(惰性氣體)
銣(鹼金屬)
鍶(鹼土金屬)
釔(過渡金屬)
鋯(過渡金屬)
鈮(過渡金屬)
鉬(過渡金屬)
鎝(過渡金屬)
釕(過渡金屬)
銠(過渡金屬)
鈀(過渡金屬)
銀(過渡金屬)
鎘(過渡金屬)
銦(貧金屬)
錫(貧金屬)
銻(類金屬)
碲(類金屬)
碘(鹵素)
氙(惰性氣體)
銫(鹼金屬)
鋇(鹼土金屬)
鑭(鑭系元素)
鈰(鑭系元素)
鐠(鑭系元素)
釹(鑭系元素)
鉕(鑭系元素)
釤(鑭系元素)
銪(鑭系元素)
釓(鑭系元素)
鋱(鑭系元素)
鏑(鑭系元素)
鈥(鑭系元素)
鉺(鑭系元素)
銩(鑭系元素)
鐿(鑭系元素)
鎦(鑭系元素)
鉿(過渡金屬)
鉭(過渡金屬)
鎢(過渡金屬)
錸(過渡金屬)
鋨(過渡金屬)
銥(過渡金屬)
鉑(過渡金屬)
金(過渡金屬)
汞(過渡金屬)
鉈(貧金屬)
鉛(貧金屬)
鉍(貧金屬)
釙(貧金屬)
砈(類金屬)
氡(惰性氣體)
鍅(鹼金屬)
鐳(鹼土金屬)
錒(錒系元素)
釷(錒系元素)
鏷(錒系元素)
鈾(錒系元素)
錼(錒系元素)
鈽(錒系元素)
鋂(錒系元素)
鋦(錒系元素)
鉳(錒系元素)
鉲(錒系元素)
鑀(錒系元素)
鐨(錒系元素)
鍆(錒系元素)
鍩(錒系元素)
鐒(錒系元素)
鑪(過渡金屬)
𨧀(過渡金屬)
𨭎(過渡金屬)
𨨏(過渡金屬)
𨭆(過渡金屬)
䥑(預測為過渡金屬)
鐽(預測為過渡金屬)
錀(預測為過渡金屬)
鎶(過渡金屬)
鉨(預測為貧金屬)
鈇(貧金屬)
鏌(預測為貧金屬)
鉝(預測為貧金屬)
鿬(預測為鹵素)
鿫(預測為惰性氣體)
氮族  鹵素
IUPAC族編號 16
以元素的命名 氧族元素
CAS族編號
(US, pattern A-B-A)
VIA
舊IUPAC族編號
(Europe, pattern A-B)
VIB

↓ 週期
2
Image: 氧
(O)
8 非金屬
3
Image: 硫
(S)
16 非金屬
4
Image: 2 allotropes of selenium: black and red. 3 others not shown.
(Se)
34 非金屬
5
Image: Tellurium in metallic form
(Te)
52 類金屬
6 (Po)
84 貧金屬
7 (Lv)
116 貧金屬

圖例
原始核素英语primordial element
放射性元素
原子序顏色:

固體液體氣體

氧族元素是指元素週期表上第16ⅥA族)的元素,位于氮族元素鹵素之间。氧族元素包含(O)、(S)、(Se)、(Te)、(Po)、(Lv),其中氧、硫、硒為非金屬,碲為類金屬,釙和鉝則為貧金屬。此外,釙和鉝皆具有高度的放射性,且鉝屬於人造元素。在标准状况下,除氧单质气体外,其他元素的单质均为固体。由於氧和本族其他元素的化學性質差異較大,因此除氧之外的本族元素又合稱為硫族元素

本族元素大多有著許多種同素異形體,例如硫有20種以上,氧有9種,釙有2種,而硒至少有5種。

在和金属元素化合时,氧、硫、硒、碲四种元素通常显-2氧化态;但当硫、硒、碲处于它们的酸根中时,最高氧化态可达+6。

一些过渡金属常以硫化物矿的形式存在于地壳中,如FeS2ZnS等。

物理性质[编辑]

名称

元素符号

原子半径nm

主要化合价

状态(标况)

单质密度/立方厘米

单质熔点

单质沸点(℃)

O 0.074 0,-2 气体 1.43克/升 -218.4 -183
S 0.103 0,+2,+4,+6 固体 2.07 112.8 444.6
Se 0.116 0,+2,+4,+6 固体 4.81 217 684.9
Te 0.143 0,+2,+4,+6 固体 6.25 452 1390
Po 0.190 0,+2,+4 固体 11.34 254 962
Lv 0.228(推測) 0,+2,+4(推測)[1] 固体(推測) 14(推測)[1] 220(推測) 800(推測)

化学性质[编辑]

元素名称 在空气中燃烧 发烟硝酸王水氧化 和硫反应 卤素反应[2] 氰化钾(KCN)反应 和浓碱反应 和盐酸反应 其他
氧气在放电下生成臭氧,臭氧在受热下或有催化剂存在下变成氧气 不反应 生成二氧化硫 放电情况下反应 无资料 不反应 无资料
发出蓝色火焰,生成二氧化硫 生成硫酸 室温或中温下反应 生成硫氰酸钾(KSCN) 生成硫化物亚硫酸盐 不反应 和浓硫酸共热生成二氧化硫[註 1];溶于发烟硫酸,伴随着SO2的生成,溶液变蓝,但久置或加热溶液颜色会改变[註 2];溶于SbF5生成S8(SbF6)2 [註 3];在FSO3H中用F2S2O6对硫选择性氧化,生成S16(FSO3)2 [註 4][3]
发出蓝色火焰,生成二氧化硒 生成亚硒酸 723K生成红色的Se4S4(通式为SenS8-n,n=1~7) 室温或中温下反应(不和反应,只能简单地吸附)[註 5] 生成硒氰酸钾(KSeCN) 生成硒化物亚硒酸盐,酸化时析出硒 不反应 溶于发烟硫酸、HSO3F、液态三氧化硫中分别产生绿色、黄色和红色的溶液[註 6];和SbF5熔融生成含聚合阳离子的化合物如Se4(Sb2F11)2
发出蓝色火焰,生成二氧化碲 生成亚碲酸(溶于8mol/L的硝酸生成碱式硝酸碲(2TeO2·HNO3)) 生成TeS7,高压下可共结晶成Te7S10 室温或中温下反应[註 5] 生成碲化鉀(K2Te)[註 7] 生成碲化物亚碲酸盐,酸化时析出碲 有空气存在下缓慢溶解 溶于发烟硫酸、HSO3F、液态三氧化硫中分别产生绿色、黄色和红色的溶液[註 6]和AsF5熔融生成含聚合阳离子的化合物如Te4(AsF6)2
燃烧生成二氧化钋 生成硝酸钋(Po(NO3)4)和各种碱式硝酸钋 不反应 室温或中温下反应 不详 不详 生成二氯化钋,迅速氧化成四氯化钋[註 8] 溶于硫酸生成含有简单阳离子硫酸盐
不詳 不詳 不詳 不詳 不詳 不詳 不詳 不詳

注释:

  1. ^ 方程式为:
  2. ^ 硫溶于发烟硫酸生成了环状阳离子(如S82+等)而使溶液变成蓝色,但若要分离出含有硫的环状阳离子的晶体,那会很困难。值得一提的是,硫溶于发烟硫酸后形成的溶液因为含有少量的Sn2+游离基的原因,而具有弱的顺磁性
  3. ^ 反应方程式为:;S82+离子是蓝色的,它存在着以下平衡:
  4. ^ 反应方程式为:;S162+离子是红色的。
  5. ^ 5.0 5.1 这些氧化物不单涉及元素的常见氧化态1、2、4和6,还包括表观氧化数小于1的低卤化物。
  6. ^ 6.0 6.1 展现出颜色是因为溶液中生成了环状聚合阳离子如Se42+、Se82+和Te42+
  7. ^ 和熔融的氰化钾反应。
  8. ^ 生成的二氯化钋由于钋的α辐射分解溶剂产生臭氧,将钋(II)氧化成钋(IV)。

化合物[编辑]

氧族元素的二元化合物见下表:

参见[编辑]

参考文獻[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Haire, Richard G. Transactinides and the future elements. (编) Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. 2006. ISBN 1-4020-3555-1. 
  2. ^ 张青莲. 《无机化学丛书》第五卷:氧硫硒分族. 北京: 科学出版社. 1991年11月: P326. ISBN 7-03-002238-6. 
  3. ^ 张青莲. 《无机化学丛书》第五卷:氧硫硒分族. 北京: 科学出版社. 1991年11月: P166–168. ISBN 7-03-002238-6. 
左方一族: 氧族元素
第16族(ⅥA)
右方一族:
氮族元素 卤素