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氧族元素

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氧族元素是指元素周期表上第16族（ⅥA族）的元素，位于氮族元素和卤素之间。氧族元素有氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）、钋（Po）、𫟷（Lv），其中氧、硫、硒为非金属，碲为类金属，钋和𫟷则为贫金属。此外，钋和𫟷皆有高放射性，且𫟷属于人造元素。在标准状况，除氧单质为气体外，其他元素的单质均为固体。氧和本族其他元素的化学性质差异较大，除氧之外的本族元素又合称硫族元素。它们也可称矿素（chalcogen，来自希腊字根矿石chalco-和素-gens）[1]

16族元素在周期表中的位置
氢（非金属） 氦（稀有气体）
锂（碱金属） 铍（碱土金属） 硼（类金属） 碳（非金属） 氮（非金属） 氧（非金属） 氟（卤素） 氖（稀有气体）
钠（碱金属） 镁（碱土金属） 铝（贫金属） 硅（类金属） 磷（非金属） 硫（非金属） 氯（卤素） 氩（稀有气体）
钾（碱金属） 钙（碱土金属） 钪（过渡金属） 钛（过渡金属） 钒（过渡金属） 铬（过渡金属） 锰（过渡金属） 铁（过渡金属） 钴（过渡金属） 镍（过渡金属） 铜（过渡金属） 锌（过渡金属） 镓（贫金属） 锗（类金属） 砷（类金属） 硒（非金属） 溴（卤素） 氪（稀有气体）
铷（碱金属） 锶（碱土金属） 钇（过渡金属） 锆（过渡金属） 铌（过渡金属） 钼（过渡金属） 锝（过渡金属） 钌（过渡金属） 铑（过渡金属） 钯（过渡金属） 银（过渡金属） 镉（过渡金属） 铟（贫金属） 锡（贫金属） 锑（类金属） 碲（类金属） 碘（卤素） 氙（稀有气体）
铯（碱金属） 钡（碱土金属） 镧（镧系元素） 铈（镧系元素） 镨（镧系元素） 钕（镧系元素） 钷（镧系元素） 钐（镧系元素） 铕（镧系元素） 钆（镧系元素） 铽（镧系元素） 镝（镧系元素） 钬（镧系元素） 铒（镧系元素） 铥（镧系元素） 镱（镧系元素） 镥（镧系元素） 铪（过渡金属） 钽（过渡金属） 钨（过渡金属） 铼（过渡金属） 锇（过渡金属） 铱（过渡金属） 铂（过渡金属） 金（过渡金属） 汞（过渡金属） 铊（贫金属） 铅（贫金属） 铋（贫金属） 钋（贫金属） 砹（类金属） 氡（稀有气体）
钫（碱金属） 镭（碱土金属） 锕（锕系元素） 钍（锕系元素） 镤（锕系元素） 铀（锕系元素） 镎（锕系元素） 钚（锕系元素） 镅（锕系元素） 锔（锕系元素） 锫（锕系元素） 锎（锕系元素） 锿（锕系元素） 镄（锕系元素） 钔（锕系元素） 锘（锕系元素） 铹（锕系元素） 𬬻（过渡金属） 𬭊（过渡金属） 𬭳（过渡金属） 𬭛（过渡金属） 𬭶（过渡金属） 鿏（预测为过渡金属） 𫟼（预测为过渡金属） 𬬭（预测为过渡金属） 鿔（过渡金属） 鿭（预测为贫金属） 𫓧（贫金属） 镆（预测为贫金属） 𫟷（预测为贫金属） 鿬（预测为卤素） 鿫（预测为稀有气体）
氮族 ←    → 卤素
IUPAC族编号 16
以元素命名 氧族元素
CAS族编号
（美国，pattern A-B-A）
 VIA
旧IUPAC族编号
（欧洲，pattern A-B）
 VIB
↓ 周期
2
Image: 氧
氧 (O)
8 非金属
3
Image: 硫
硫 (S)
16 非金属
4
Image: 2 allotropes of selenium: black and red. 3 others not shown.
硒 (Se)
34 非金属
5
Image: Tellurium in metallic form
碲 (Te)
52 类金属
6 钋 (Po)
84 贫金属
7 𫟷 (Lv)
116 贫金属
图例
原始核素（英语：primordial element）
放射性元素
原子序颜色：

固体、液体、气体

本族元素大多有许多种同素异形体，氧有9种、硫有20种以上、硒至少有5种、碲和钋有2种。

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

一些过渡金属常以硫化物矿形式在地壳中，如FeS2、ZnS等。

物理性质 编辑

名称

元素符号

原子半径，nm

主化合价

状态（标况）

单质密度，每毫升克数

单质熔点，℃

单质沸点，℃

氧 O 0.074 0，-2 气体 每升1.43克 -218.4 -183
硫 S 0.103 0，+2，+4，+6 固体 2.07 112.8 444.6
硒 Se 0.116 0，+2，+4，+6 固体 4.81 217 684.9
碲 Te 0.143 0，+2，+4，+6 固体 6.25 452 1390
钋 Po 0.190 0，+2，+4，+6 固体 11.34 254 962
𫟷 Lv 0.228（推测） 0，+2，+4（推测）[2] 固体（推测） 14（推测）[2] 220（推测） 800（推测）

化学性质 编辑

名称 在空气中燃烧 以发烟硝酸或王水氧化 和硫反应 和卤素反应[3] 和氰化钾反应 和浓碱反应 和盐酸反应 其他
氧 在放电中生成臭氧，臭氧在受热或经催化变回氧气 不反应 生成二氧化硫 放电时反应 不详 不反应 不详 —
硫 发出蓝色火焰，生成二氧化硫 生成硫酸 — 在室温或中温反应 生成硫氰酸钾 生成硫化物和亚硫酸盐 不反应 和浓硫酸共热生成二氧化硫[注 1]；溶于发烟硫酸，伴随生成SO2，溶液变蓝，但久置或加热溶液会变色[注 2]；溶于SbF5生成S8(SbF6)2[注 3]；在FSO3H中用F2S2O6选择性氧化硫生成S16(FSO3)2[注 4][4]
硒 发出蓝色火焰，生成二氧化硒 生成亚硒酸 723K生成红色Se4S4（通式SenS8-n，n=1~7） 在室温或中温反应（不和碘反应，只能简单吸附）[注 5] 生成硒氰酸钾 生成硒化物和亚硒酸盐，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[注 6]；和SbF5熔融生成含聚合阳离子的化合物如Se4(Sb2F11)2等
碲 发出蓝色火焰，生成二氧化碲 生成亚碲酸（溶于8M硝酸生成碱式硝酸碲2TeO2·HNO3） 生成TeS7，在高压可共结晶成Te7S10 在室温或中温反应[注 5] 生成碲化钾(K2Te)[注 7] 生成碲化物和亚碲酸盐，酸化时析出碲 有空气时缓慢溶解 溶于发烟硫酸、HSO3F、液态三氧化硫中分别产生绿、黄和红色溶液[注 6]和AsF5熔融生成含聚合阳离子的化合物如Te4(AsF6)2等
钋 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 在室温或中温反应 不详 不详 生成二氯化钋，迅速氧化成四氯化钋[注 8] 溶于硫酸生成含有简单阳离子的硫酸盐
𫟷 不详 不详 不详 不详 不详 不详 不详 不详

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 这些卤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

参考文献 编辑

  1. ^ W. B. Jensen, The Periodic Law and Table （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  2. ^ 2.0 2.1 Haire, Richard G. Transactinides and the future elements. Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (编). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. 2006. ISBN 1-4020-3555-1. 
  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: P326. ISBN 7-03-002238-6. 
  4. ^ 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
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