Calcógenos

Definición de los calcógenos

Calcógeno (formador de minerales) deriva de la palabra griega khalkόs (χαλκός) (que significa mineral) y de la palabra latina genēs que significa nacido.

Los calcógenos en la tabla periódica

Los calcógenos ocupan la 16ª columna de la tabla periódica, como se muestra a continuación:

Figura 1: La tabla periódica.

Los calcógenos también se denominan a veces grupo 6A (VIA), ya que son la 6ª columna de la tabla periódica cuando se excluyen los Metales de Transición

Lista de calcógenos

Ahora que sabemos dónde están, ¡conozcamos a nuestro elenco de personajes!:

• Oxígeno (O)-Elemento 8.
• Azufre (S)-Elemento 16.
• Selenio (Se)-Elemento 34.
• Telurio (Te)-Elemento 52.
• Polonio (Po)-elemento 84.

Hay un calcógeno más en la lista, y es el livermorio (Lv). El livermorio es un elemento artificial del que no sabemos mucho sobre sus propiedades, ya que sólo se han sintetizado unos pocos átomos. Sin embargo, se predice que es un calcógeno. Dado que en su mayor parte no está categorizado, lo omitiremos al seguir describiendo este grupo.

Propiedades de los calcógenos

Existen algunas variaciones en los calcógenos. El oxígeno, el azufre y el selenio son no metales. El telurio es un metaloide (tiene propiedades tanto de los metales como de los no metales), mientras que el polonio es un metal muy radiactivo.

Por ejemplo, el oxígeno es un gas incoloro (a temperatura ambiente), mientras que el telurio es un sólido plateado con brillo metálico, como se muestra a continuación:

Figura 2: Telurio.

Por ello, también hay algunas variaciones en sus propiedades, como veremos en los siguientes apartados.

Propiedades físicas

El oxígeno es un gas, mientras que los demás calcógenos son sólidos. Los sólidos estables (es decir, todos excepto el polonio) son blandos y malos conductores.

Cuando examinamos las Propiedades Físicas de los grupos, a menudo nos fijamos en las tendencias. Así que veamos cómo cambian ciertas propiedades a medida que se desciende en el grupo.

Punto de fusión/ebullición

• Aumenta a medida que desciendes en el grupo.
• Excepción: El polonio tiene un punto de fusión/ebullición más alto que el telurio.

Electronegatividad (tendencia de los átomos a ganar electrones)

• Disminuye a medida que se desciende en el grupo.

Radio atómico (distancia del núcleo al electrón o electrones más externos)

• Aumenta a medida que se desciende en el grupo.
• Como los elementos inferiores tienen más electrones, su radio es mayor.

Energía de ionización (energía necesaria para eliminar un electrón)

• Disminuye a medida que se desciende en el grupo.
• Como los elementos inferiores tienen más electrones, son más fáciles de eliminar, ya que la "atracción" del núcleo es más débil.

Propiedades químicas

En primer lugar, todos los calcógenos tienen el mismo número de electrones de valencia , 6, por lo que tienen un comportamiento similar

En este caso, significa que los calcógenos normalmente ganan 2 electrones, por lo que tienen un conjunto completo de 8 electrones (llamado octeto)A continuación se muestran otros estados de oxidación comunes para los calcógenos: -Oxígeno: -2 y -1. -Azufre: -2, +2, +4 y +6. -Selenio: -2, +4 y +6. -Telurio: -2, +2, +4 y +6. -Polonio: -2, +2, +4 y +6.

Como puedes ver, el oxígeno sólo puede ganar electrones, mientras que los elementos más pesados pueden perder electrones. Esto se debe a que los elementos más pesados son más grandes, por lo que el núcleo tiene un "tirón" más débil sobre los electrones más externos, haciéndolos más fáciles de perder/eliminar.

Reacciones de los calcógenos

Los calcógenos tienden a formar ciertos tipos de compuestos. Estos compuestos se denominan calcogenuros.

Desglosemos algunas de las reacciones/compuestos más comunes.

Óxidos

Los calcogenuros tienden a reaccionar con el oxígeno para formar compuestos llamados óxidos. El oxígeno en sí es diatómico, lo que significa que se presenta en la naturaleza como _O2.

Según los posibles estados de oxidación de cada elemento, se puede formar un monóxido (estado +2), un dióxido (estado +4) o un trióxido (estado +6).

Compuestos orgánicos

El oxígeno se encuentra en diversas clases de Compuestos Orgánicos, como los Alcoholes o los Ésteres. El azufre, el selenio y el telurio pueden sustituir al oxígeno en este tipo de compuestos para formar sus propias clases.

A continuación se muestran algunos ejemplos:

• Alcoholes R-OH (Donde R es cualquier grupo al que se le une un átomo de carbono o hidrógeno)
  • Tioles (R-SH)
  • Selenoles (R-SeH)
  • Telurol (R-TeH)
• Éteres R-O-R
  • Tioéter (R-S-R)
  • Selenoéter (R-Se-R)
  • Teluroéter (R-Te-R)
• Cetonas_R2C=O
  • Tiocetonas (_R2C=S)
  • Selenocetonas (_R2C=Se)
  • Telurocetonas (_R2C=Te)

Metales

Existe una gran variedad de calcogenuros metálicos. Los calcógenos pueden reaccionar con metales alcalinos (grupo 1), metales alcalinotérreos (grupo 2) y metales de transición (grupos 3-12).

Grupo 15 (pnicógenos)

Los calcógenos también suelen formar compuestos con elementos del grupo 15 (principalmente fósforo (P)). Estos compuestos de fósforo se han utilizado durante siglos en diversas aplicaciones, como insecticidas y cerillas.

Se ha descubierto la friolera de 130.000 compuestos de fósforo-azufre, 6.000 de fósforo-selenio y 350 de fósforo-telurio.

Los calcógenos también pueden enlazarse con otros pnicógenos, como el bismuto (Bi) y el antimonio (Sb).

Hidruros

Todos los calcógenos pueden reaccionar con el hidrógeno para formar hidruros (compuestos de hidrógeno). La fórmula general de estos compuestos es _EH2, donde "E" es un calcógeno.

Sin embargo, tanto el hidruro de telurio (_TeH2) como el hidruro de polonio (_PoH2) son muy volátiles e inestables.

Calcógenos y halógenos

Los calcógenos también suelen formar compuestos con su grupo vecino, los halógenos (grupo 17). Se conocen como calcohalogenuros o halogenuros de calcógeno.

Muchos de los haluros de calcógeno simples son reactivos de uso común.

El azufre tiende a formar compuestos con un elevado número de halógenos, como:

• Tetrafluoruro de azufre (_SF4)
• Hexafluoruro de azufre (_SF6)