المجموعة الساسة والتي تلقب بمجموعة الأكسجين أو قد تلقب بالكالكوجينات، تحتوي المجموعة السادسة على ستة عناصر وهي كالتالي: عنصر الأكسجين، عنصر الكبريت، عنصر السيلينيوم، عنصر التيلوريوم، عنصر البولونيوم، وعنصر الليفرموريوم.
خصائص عامة لعناصر المجموعة السادسة
- تشهد هذه المجموعة ازديادا في الحجم الذري كلما ذهبنا من أعلى المجموعة إلى أسفلها.
- تزداد الكثافة في المجموعة السادسة كلما ذهبنا من أعلى المجموعة إلى أسفلها.
- تزداد نقطة الانصهار في المجموعة السادسة كلما انتقلنا من أعلى المجموعة السادسة إلى أسفلها.
- تزداد نقطة الغليان في المجموعة السادسة كلما انتقلنا من أعلى المجموعة إلى أسفلها.
- يحتوي البولونيوم على درجة انصهار ونقطة غليان أقل من التيلوريوم؛ وذلك بسبب ما يعرف بتأثير الزوج الخامل.
- جهد التأين (Ionisation potential)، يقل عند الانتقال من أعلى المجموعة إلى أسفلها.
- الكهروسلبية (electronegativity) تقل في المجموعة السادسة كلما انتقلنا من أعلى المجموعة إلى أسفلها.
- الألفة الإلكترونية (electron affinity) تقل كلما انتقلنا من أعلى المجموعة إلى أسفلها ضمن المجموعة السادسة.
- تقل الطبيعة غير المعدنية وبنفس الوقت تزداد الطبيعة المعدنية، كلما انتقلنا من أعلى المجموعة السادسة إلى أسفلها.
- يظهر الأكسجين على هيئة نوعين من المواد غير المعدنية، الشكل الأول عبارة عن الأكسجين O2، والشكل الثاني عبارة عن الأوزون O3.
الخصائص الفيزيائية لعناصر المجموعة السادسة
الخصائص الفيزيائية لعنصر الأكسجين
- رمزه الكيميائي (O).
- العدد الذري: 8.
- البناء التركيبي أو التوزيع الإلكتروني: [He]2s22p4.
- درجة الانصهار تساوي: 54 كلفن.
- درجة الغليان تساوي: 90 كلفن.
- الإنثالبي (ΔHat)عند 298.15 كلفن تساوي: 249 كيلو جول لكل مول.
- المحتوى الحراري للانصهار عند ظروف ثابتة أو ما يسمى Standard ΔHْ fus تساوي: 0.44 كيلو جول لكل مول.
- طاقة التأين الأولى (IE1) تساوي: 1314 كيلو جول لكل مول.
- نصف القطر الأيوني (r ion) يساوي: 140 بيكرو متر.
- نصف القطر التساهمي (r cov) يساوي: 73 بيكرو متر
الخصائص الفيزيائية لعنصر الكبريت
- رمزه الكيميائي (S).
- العدد الذري: 16.
- البناء التركيبي أو التوزيع الإلكتروني: [Ne]3s23p4.
- درجة الانصهار تساوي: 388 كلفن.
- درجة الغليان تساوي: 718 كلفن.
- الإنثالبي (ΔHat)عند 298.15 كلفن تساوي: 277 كيلو جول لكل مول.
- المحتوى الحراري للانصهار عند ظروف ثابتة أو ما يسمى Standard ΔHْ fus تساوي: 1.72 كيلو جول لكل مول.
- طاقة التأين الأولى (IE1) تساوي: 999.6 كيلو جول لكل مول.
- نصف القطر الأيوني (r ion) يساوي: 184 بيكرو متر.
- نصف القطر التساهمي (r cov) يساوي: 103 بيكرو متر
الخصائص الفيزيائية لعنصر السيلينيوم
- رمزه الكيميائي (Se).
- العدد الذري: 34.
- البناء التركيبي أو التوزيع الإلكتروني: [Ar]3d104s24p4.
- درجة الانصهار تساوي: 494 كلفن.
- درجة الغليان تساوي: 958 كلفن.
- الإنثالبي (ΔHat)عند 298.15 كلفن تساوي: 272 كيلو جول لكل مول.
- المحتوى الحراري للانصهار عند ظروف ثابتة أو ما يسمى Standard ΔHْ fus تساوي: 6.69 كيلو جول لكل مول.
- طاقة التأين الأولى (IE1) تساوي: 941 كيلو جول لكل مول.
- نصف القطر الأيوني (r ion) يساوي: 198 بيكرو متر.
- نصف القطر التساهمي (r cov) يساوي: 117 بيكرو متر
الخصائص الفيزيائية لعنصر التيلوريوم
- رمزه الكيميائي (Te).
- العدد الذري: 52.
- البناء التركيبي أو التوزيع الإلكتروني: [Kr]4d105s25p4.
- درجة الانصهار تساوي: 725 كلفن.
- درجة الغليان تساوي: 1263 كلفن.
- الإنثالبي (ΔHat)عند 298.15 كلفن تساوي: 197 كيلو جول لكل مول.
- المحتوى الحراري للانصهار عند ظروف ثابتة أو ما يسمى Standard ΔHْ fus تساوي: 17.49 كيلو جول لكل مول.
- طاقة التأين الأولى (IE1) تساوي: 869.3 كيلو جول لكل مول.
- نصف القطر الأيوني (r ion) يساوي: 211 بيكرو متر.
- نصف القطر التساهمي (r cov) يساوي: 135 بيكرو متر.
الخصائص الفيزيائية لعنصر البولونيوم:
- رمزه الكيميائي (Po).
- العدد الذري: 84.
- البناء التركيبي أو التوزيع الإلكتروني: [Xe]4f145d106s26p4.
- درجة الانصهار تساوي: 527 كلفن.
- درجة الغليان تساوي: 1235 كلفن.
- الإنثالبي (ΔHat)عند 298.15 كلفن تساوي: 146 كيلو جول لكل مول.
- طاقة التأين الأولى (IE1) تساوي: 812.1 كيلو جول لكل مول.
الخصائص الفيزيائية لعنصر الليفرموريوم
- رمزه الكيميائي (Lv).
- العدد الذري: 116.
- البناء التركيبي أو التوزيع الإلكتروني: [Rn]7s27p45f146d10.
- الكتلة الذرية تساوي: 293.205 وحدة كتلة ذرية.
- القطر الذري يساوي: 183 بيكرومتر.
- درجة الانصهار تساوي: 637–780 كلفن.
- درجة الغليان تساوي: 1035–1135 كلفن.
- يصنف كمعدن.
- من المتوقع أن يتواجد بالحالة الصلبة.
الاتجاه في قيم الكهروسلبية مهم فيما يتعلق بقدرة روابط O-H على تكوين روابط هيدروجينية، مما سبق تم توضيح اتجاهات قيم الكهروسلبية تبعا للمجموعة السادسة في الجدول الدوري، بينما بالنسبة (O-H ….. X) و (X-H …… O) هذه التفاعلات هي عبارة عن روابط هيدروجينية قوية نسبيًا، حيث أن قيم X تساوي: (X = O، N، F).
عادة تلك الروابط التي تحتوي على الكبريت تكون ضعيفة، وعادة ما تتضمن الرابطة الهيدروجينية القوية على متبرع مع الكبريت الذي يكون بمثابة مستقبل ضعيف، مثال:(O-H….S)، أما في حالة الرابطة الهيدروجينية التالية: (S-H …. S)، فإن المحتوى الحراري المحسوب لرابطة الهيدروجين تقريبا يساوي 5 كيلو جول لكل مول في الرابطة (H2S …. H2S)، مقارنة بـ 20 كيلو جول لكل مول للرابطة الهيدروجينية (O-H …. O) في (H2O …. H2O).
يجب أن يتم ملاحظة أهمية تكوين الأنيون بدلاً من تكوين الكاتيون. مع استثناء محتمل لـ PoO2، ولا يوجد دليل على أن المجموعة السادسة تحتوي على مركبات كاتيونية أحادية الذرة. لقد تم سرد طاقات التأين الأولى لتوضيح الانخفاض المتوقع كلما انتقلنا لأسفل المجموعة السادسة.
تظهر بيانات الألفة الإلكترونية للأكسجين أن التفاعل الآتي عندما (E = O) هو تفاعل ماص للحرارة بشكل كبير، وأيونات الأكسجين (-O2) توجد في الشبكات الأيونية فقط بسبب طاقات الشبكة العالية لأكاسيد الفلزات. التفاعل الذي تحدثنا عنه هو: E(g)+ 2e → E2-(g) (E = O ,S) وعندما (E = S) يكون التفاعل ماص أيضًا للحرارة، ولكن أقل من O؛ منذ أن التنافر بين الإلكترونات أقل في الأنيون الأكبر، ومع ذلك، فإن الطاقة اللازمة تميل للتعويض عن هذه الخطوة الماصة للحرارة إلى عدم توفرها لأن الطاقات الشعرية للكبريتيدات أقل بكثير من طاقات تلك من الأكاسيد؛ بسبب أن نصف قطر أيون (-S2)، ما يترتب على ذلك:
- غالبا لا تحتوي الأكاسيد ذو حالة الأكسدة العالية (مثل MnO2) على نظائر الكبريتيد.
- الاتفاق ما بين القيم المحسوبة والتجريبية للطاقات الشعرية للعديد من المعادن في (d-block)، حيث أن الكبريتيدات أفقر بكثير من الأكاسيد، مما يشير إلى أهميتها التساهمية في الترابط.
بعض شروط المحتوى الحراري لرابطة المركبات في المجموعة السادسة والمجموعة الخامسة والمجموعة الرابعة، تم التأكيد على أهمية رابطة ((p – p) ∏-bonding)) للعنصر الأول في كل مجموعة من المجموعات السابقة. يتم الإشارة إلى أن فشل النيتروجين في تكوين الأنواع ذات 5 إحداثيات مثل (NF5) يمكن تفسيره من حيث؛ ذرة النيتروجين N تعد أصغر من أن تستوعب خمس ذرات من F من حولها.
وهذه العوامل مسؤولة أيضًا عن بعض الاختلافات بين الأكسجين O ومثيلاتها الثقيلة. على سبيل المثال: فأنه لا توجد نظائر مستقرة للكبريت لأول أكسيد الكربون (CO) وأكسيد النيتروجين (NO)، (على الرغم من أن CS2 و OCS معروفان جيدًا)، كما أنه أعلى فلوريد للأكسجين هو (OF2)، ولكن العناصر اللاحقة في نفس المجموعة تشكل SF6 و SeF6 و TeF6.
