标题：氧族元素
氧族元素
  周期表中的氧族元素氧族元素是元素周期表上的ⅥA族元素（IUPAC新规定：16族）。这一族包含氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）、钋（Po）、116号元素（Uuh）六种元素，其中钋为金属，碲为类金属，氧、硫、硒是典型的非金属元素。在标准状况下，除氧单质为气体外，其他元素的单质均为固体。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FeS2、ZnS等。
简介
氧族元素 Chalcogen
在标准状况下，除氧单质为气体外，其他元素的单质均为固体。化合物中，氧、硫、硒、碲四种元素通常显-2氧化态，稳定性从氧到碲降低；硫、硒、碲最高氧化态可达+6。 氧、硫、硒的单质可以直接与氢气化合，生成氢化物。[1]
原子结构
原子序数元素电子层结构8氧2, 616硫2, 8, 634硒2, 8, 18, 652碲2, 8, 18, 18, 684钋2, 8, 18, 32, 18, 6116Uuh2, 8, 18, 32, 32, 18, 6相同点
·原子最外层有6个电子
·反应中易得到2个电子
·表现氧化性
不同点
·除氧外其它氧族元素d轨道可参与成健，形成配位数为6的络合物
·核电荷数依次增大
·电子层数依次增大
·原子半径依次增大，得电子能力依次减弱,氧化性依次减弱.
单质
氧氧气通常条件下是呈无色、无臭和无味的气体，密度1.429克/升，1.419克/立方厘米（液），1.426克/立方厘米（固），熔  氧点-218.4℃，沸点-182.962℃，在-182.962℃时液化成淡蓝色液体，在-218.4℃时凝固成雪状淡蓝色。固体在化合价一般为0和-2。电离能为13.618电子伏特。除惰性气体外的所有化学元素都能同氧形成化合物。大多数元素在含氧的气氛中加热时可生成氧化物。有许多元素可形成一种以上的氧化物。氧分子在低温下可形成水合晶体O₂.H₂O和O₂.H₂O₂，后者较不稳定。氧气在空气中的溶解度是：4.89毫升/100毫升水（0℃），是水中生命体的基础。氧在地壳中丰度占第一位。干燥空气中含有20.946%体积的氧；水有88.81%重量的氧组成。除了O16外，还有O17和O18同位素。硫单质物理性质：
通常为淡黄色晶体，它的元素名来源于拉丁文，原意是鲜黄色。单质硫有几种同素异形体，菱形硫（斜方硫）和单斜硫[1]是现在已知最重要的晶状硫。它们都是由S8环状分子组成。
密度 熔点 沸点 存在条件
菱形硫(S8) 2.07克/立方厘米 112.8℃ 444.674℃ 200℃以下
  硫单斜硫(S8) 1.96克/厘米3 119.0℃ 444.6℃ 200℃以上
硫单质导热性和导电性都差。性松脆，不溶于水,易溶于二硫化碳(弹性硫只能部分溶解)。无定形硫主要有弹性硫，是由熔态硫迅速倾倒在冰水中所得。不稳定，可转变为晶状硫(正交硫),正交硫是室温下唯一稳定的硫的存在形式。
化学性质:
化合价为-2、+2、+4和+6。第一电离能10.360电子伏特。化学性质比较活泼，能与氧、金属、氢气、卤素（除碘外）及已知的大多数元素化合。还可以与强氧化性的酸、盐、氧化物，浓的强碱溶液反应。它存在正氧化态，也存在负氧化态，可形成离子化合物、共价化合成物和配位共价化合物。硒稀散元素之一。在已知的六种固体同素异形体中，三种晶体（α单斜体、β单斜体，和灰色三角晶）是最重要的。也以三种非晶态固体形式存在；红色和黑色的两种无定形玻璃状的硒。前者性脆，密度4.26克/厘米3；后者密度4.28克/厘米3。第一电离能为9.752电子伏特。硒在空气中燃烧发出蓝色火焰，生成二氧化硒（SeO₂）。也能直接与各种金属和非金属反应，包括氢和卤素。不能与非氧化性的酸作用，但它溶于浓硫酸、硝酸和强碱中。溶于水的硒化氢能使许多重金属离子沉淀成为微粒的硒化物[1]。硒与氧化态为+1的金属可生成两种硒化物，即正硒化物（M2Se）和酸式硒化物（MHSe）。正的碱金属和碱  硒土金属硒化物的水溶液会使元素硒溶解，生成多硒化合物（M2Sen），与硫能形成多硫化物相似。
有结晶形和无定形两种同素异形体。电离能9.009电子伏特。结晶碲具有银白色的金属外观，密度6.25克/厘米3，熔点452℃，沸点1390℃，硬度是2.5（莫氏硬度）。不溶于同它不发生反应的所有溶剂，在室温时它的分子量至今还不清楚。无定形碲（褐色），密度6.00克/厘米3，熔点449.5±0.3℃，沸点989.8±3.8℃。碲在空气中燃烧带有蓝色火焰，生成二氧化碲；可与卤素反应，但不与硫、硒反应。溶于硫酸、硝酸、氢氧化钾和氰化钾溶液。易传热和导电。碲元素来源：碲是稀散金属之一，有两种同素异形体，一种为结晶形、具有银白色金属光泽；另一种为无定  碲形，为黑色粉末。结晶形碲的熔点为449.8℃，密度为6.24克/厘米3。性脆。碲的化学性质与硒相似，在空气或氧中燃烧生成二氧化碲，发出蓝色火焰；易和卤素剧烈反应生成碲的卤化物，在高温下不与氢作用。
从电解铜的阳极泥和炼锌的烟尘等中回收制取。钋密度9.4克/立方厘米。熔点254℃，沸点962℃。所有钋的同位素都是放射性的。已知有两种同位素异形体：α-Po为单正方体；β-Po为单菱形体。在约36℃时，发生α-Po转化为β-Po的相变。金属、质软。物理性质似铊、铅、铋。化学性质近似碲。溶于稀矿酸和稀氢氧化钾。钋的化合物易于水解并还原。化合价已有+2和+4价，也有+6价存在。钋是世界上最稀有的元素。
钋同位素中最普遍、最易得的是钋-210，其半衰期仅有138天，其放射性比镭大近5000倍。钋-210危险性很大，在操作时即便是很小量也要格外小心谨慎。
化学性质
相似性·能与大多数金属反应；
·均能与氢化合生成气态氢化物；
·均能在氧气中燃烧；
·氧化物对应的水化物为酸；
·都具有非金属性。
元素名称氧硫硒碲元素符号OSSeTe核电荷数8163452原子半径逐渐增大颜色无色黄色灰色银白色状态气体固体固体固体递变性·气态氢化物的稳定性逐渐减弱；
·气态氢化物的还原性逐渐增强；
·气态氢化物水溶液的酸性逐渐增强；
·最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱；
·非金属性逐渐减弱；
·氧化物的碱性逐渐增强，并出现两性
化合物
常见的氧族元素的化合物有：氧化物、硫化物、硫酸盐、亚硫酸盐、硒酸盐、碲酸盐。下文将列举出一些常见的化合物。二氧化硫二氧化硫（化学式：SO₂）是最常见的硫氧化物。无色气体，有强烈刺激性气味。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸（酸雨的主要成分）。若把SO₂进一步氧化，通常在催化剂如二氧化氮的存在下，便会生成硫酸。
二氧化硫可以通过硫的燃烧取得：S+O2==点燃==SO2；也可以通过铜和浓硫酸反应制得：Cu+2H₂SO4(浓)—Δ→CuSO4+SO2↑+2H2O。实验室则用稀硫酸和亚硫酸钠制备：H₂SO4+Na₂SO3==Na2SO4+SO₂↑+H₂O.
SO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。可以与水作用得到二氧化硫水溶液，即“亚硫酸”（中强酸），但溶液中不存在亚硫酸分子。SO2与碱反应形成亚硫酸盐和亚硫酸氢盐。以与氢氧化钠的反应为例，产物是 Na2SO3还是 NaHSO3，取决于二者的用量关系。二氧化硫和碱性氧化物反应生成盐。
SO2有还原性，可以和氧化性物质如氯气反应：SO2+Cl2==SO2Cl2，在有水存在时，则：SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl；二氧化硫可以被氧气氧化生成三氧化硫。二氧化硫可以被硝酸、高锰酸钾、溴等氧化。
SO2也有氧化性，可以和还原性物质反应，如硫化氢：2H2S+SO2==2H2O+3S.
SO2有漂白性，它的漂白作用是由于与某些有色物质生成不稳定的无色物质，但这种无色物质容易分解使物质恢复原来的颜色，但这只是暂时的，如被二氧化硫漂白的品红加热可以恢复颜色。工业上用二氧化硫漂白纸张，所以，纸张久置后，会逐渐变黄，这是因为失去了二氧化硫的缘故。SO2的漂白属于化学变化。
液态的SO2可以发生自偶电离：2SO2→SO(2+)+SO3(2-)。
SO2溶解度和温度的关系如下表：
22 g/100ml (0 °C)15 g/100ml (10 °C)11 g/100ml (20 °C)9.4 g/100 ml (25 °C)8 g/100ml (30 °C)6.5 g/100ml (40 °C)5 g/100ml (50 °C)4 g/100ml (60 °C)3.5 g/100ml (70 °C)3.4 g/100ml (80 °C)3.5 g/100ml (90 °C)3.7 g/100ml (100 °C)硫化氢硫化氢是一种无机化合物，化学式为H2S。正常情况下是一种无色、易燃的酸性气体，浓度低时带恶臭，气味如臭蛋；浓度高时反而没有气味（因为高浓度的硫化氢可以麻痹嗅觉神经）。它能溶于水，0 °C时1体积水能溶解2.6体积左右的硫化氢。硫化氢的水溶液叫氢硫酸，是一种弱酸，当它受热时，硫化氢又从水里逸出。硫化氢是一种急性剧毒，吸入少量高浓度硫化氢可于短时间内致命。低浓度的硫化氢对眼、呼吸系统及中枢神经都有影响。
硫化氢自然存在于原油、天然气、火山气体和温泉之中。它也可以在细菌分解有机物的过程中产生。
硫化氢是酸性的，它与碱及一些金属（如银）有化学反应。 例如：硫化氢和银接触后，会产生黑褐色的硫化银：H2S + 2Ag → Ag2S + H2↑ .
硫化氢有还原性，可以和二氧化硫发生氧化还原反应。（见本词条→化合物→二氧化硫）。
实验室制取硫化氢：FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑；此外，硫化氢还可以通过一些硫化物（如硫化铝）的水解制取：6H2O + Al2S3 = 3H2S↑ + 2Al(OH)3.三氧化硫三氧化硫是一种硫的氧化物，分子式为SO3。它的气体形式是一种严重的污染物，是形成酸雨的主要来源之一。三氧化硫中，硫的氧化数为+6，分子为非极性分子。三氧化硫的熔点很低，只有16.9℃，沸点也只有45℃。
SO3是硫酸（H2SO4）的酸酐。因此，可以发生以下反应：SO3+H2O==H2SO4，这个反应进行得非常迅速，而且是放热反应。在大约~340 °C以上时，硫酸、三氧化硫和水才可以在平衡浓度下共存。
实验室通常通过热分解硫酸氢钠来制取三氧化硫：2NaHSO4 -315°C→ Na2S2O7 + H2O ；Na2S2O7 -460°C→ Na2SO4 + SO3 。此外，三氧化硫还可以通过二氧化氮和二氧化硫来制取：SO2+NO2==SO3+NO.硫酸硫酸（Sulfuric acid），分子式为H2SO4，是一种无色粘稠高密度的强腐蚀性液体。是一种重要的化工原料，又称化学工业之母，也是一种常见的化学试剂。硫酸具有极强的腐蚀性，因此在使用时应非常小心。
硫酸的熔点为10℃，沸点290℃，和水混溶。硫酸溶于水强烈放热，因此在稀释硫酸的时候要注意“酸入水”。
浓硫酸有脱水性，如将浓硫酸滴在蔗糖上，白色的糖逐渐转成黑色，并释出白色的气体(水蒸汽蒸发至空气中后冷凝成的水珠)：C12H22O11 → 12 C + 11 H2O 。浓硫酸有吸水性，可以强烈的吸收水份放出热量。（如果吸收的是水分子，那么是吸水性，如吸收五水硫酸铜中的五分子的水。）
浓硫酸有酸性和氧化性，其氧化性一般要在加热的情况下才能体现出来。如，浓硫酸可以氧化单质铜：Cu + 2 H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2 H2O；浓硫酸氧化金属不放出氢气，而放出二氧化硫。浓硫酸也能氧化非金属如磷、硫、硒、碳等。
稀硫酸和活泼金属反应放出氢气，如锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气（Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑），这一反应在实验室用来制取氢气。硫酸能和金属氧化物反应：CuO+H2SO4==CuSO4+H2O（这种制取硫酸铜的方式比用浓硫酸直接氧化铜要环保）。硫酸可以和某些盐反应：BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+2HCl。硫酸的酸性可以使石蕊溶液变红。六氟化硫六氟化硫(SF6)是一个无色、无味、无毒的气体，不可燃，微溶于水。分子为八面体构型，属于超价分子，无极性。六氟化硫是常用的致冷剂，但它也是很持久的温室气体，效果是二氧化碳的22,200倍。
六氟化硫由单质化合制取，反应也会生成硫的其他氟化物如十氟化二硫，可通过加热使其歧化后，再用氢氧化钠处理除去剩余的四氟化硫而纯化。六氟化硫是个极为惰性的气体，不与水、盐酸、氢氧化钠和熔融的钠作用，但会与金属锂反应并放热。
人吸入六氟化硫后声音变粗，因为六氟化硫气体的重量使人的声带中声波的速度降低一半，与吸入氦气后声音变细正好相反。二氯化二硫二氯化二硫(S2Cl2)是一种黄红色液体，有刺激性、窒息性恶臭，在空气中强烈发烟。遇水分解为硫、二氧化硫、氯化氢。溶于醚、苯、二硫化碳。室温下稳定，100°C时分解为相应单质，300°C时则完全分解。二氯化二硫能被金属还原为氯化物和硫化物。与氯气反应生成二氯化硫。能与金属氧化物或硫化物反应生成金属氯化物。
制备：由硫与限量氯气在50～60°C反应16～20小时而得：2S+Cl2==S2Cl2。二硫化碳与氯气在95～100°C反应制取四氯化碳，副产二氯化二硫：CS2+3Cl2==CCl4+S2Cl2。
用途：用作橡胶的低温硫化剂和粘结剂。在有机合成中用于引入 C–S 键。在氯化铝存在下，与苯反应生成二苯硫醚。与乙烯反应生成芥子气。也是Herz反应中的试剂。硫酰氯硫酰氯（又名磺酰氯）是硫酸的两个-OH基团被氯替代后形成的化合物，分子式为SO2Cl2，为无色有强烈刺鼻气味的液体，在潮湿空气中发烟，其沸点为69.1℃。它用作有机化学中的氯化试剂，可以将烷烃、烯烃、炔烃及芳香化合物的C-H键转化为C-Cl键，将醇转化为氯代烃。反应由偶氮二异丁腈引发，是自由基机理，称为氯磺化反应。硫酰氯也用于药物和染料的制取。
硫酰氯分子为畸变的四面体结构，硫为+6氧化态，S-O键含有一定的双键成分。在催化剂如活性炭、氯化铁或樟脑的存在下，二氧化硫与氯气化合即生成硫酰氯，通过蒸馏提纯。反应式：SO2 + Cl2 → SO2Cl2 。氯磺酸加热也可得到硫酰氯：2ClSO3H → SO2Cl2 + H2SO4 。
硫酰氯极易水解，生成氯化氢（盐酸）和硫酸：2 H2O + SO2Cl2 → 2 HCl + H2SO4 
硫酰氯在100°C以上便开始分解，得到二氧化硫与氯气，使试剂变黄。长期放置时也会发生分解。氯化亚砜氯化亚砜，又名亚硫酰氯，是一种无机化合物，化学式是SOCl2。常温常压下，它是无色、可蒸馏的液体，140°C 时分解。SOCl2有时易与硫酰氯（SO2Cl2）相混淆，但它们的化学性质差别很大。氯化亚砜的分子构型为锥体型，其中硫（VI）中心含有一对孤对电子。而光气则是平面构型。
氯化亚砜与水反应生成氯化氢和二氧化硫：H2O + SOCl2=SCl2 → SO2 + 2 HCl 
由于氯化亚砜与水强烈反应，SOCl2不会在自然界存在。
氯化亚砜是无色或淡黄色发烟液体，有强刺激性气味。遇水或醇分解成二氧化硫和氯化氢。对有机分子中的羟基有选择性取代作用。本产品可溶于苯、氯仿、二硫化碳和四氯化碳。加热至150°C开始分解，500°C分解完全。
在工业上，氯化亚砜主要由三氧化硫和二氯化硫反应制得：SO3 + SCl2 → SOCl2 + SO2。硫酸铜硫酸铜，化学式CuSO4，为白色粉末， 其常见的形态为其结晶体，五水合硫酸铜（CuSO4·5H2O），为  五水硫酸铜晶体蓝色固体。其水溶液因水合铜离子的缘故而呈现出蓝色，故在实验室里无水硫酸铜常被用于检验水的存在。在现实生产生活中，硫酸铜常用于炼制精铜，与熟石灰混合可制农药波尔多液。硫酸铜属于重金属盐，有毒，成人致死剂量0.9g/kg。若误食，应立即大量食用牛奶、鸡蛋清等富含蛋白质食品，或者使用EDTA钙钠盐解毒。用途：
灭菌剂：硫酸铜可以用于杀灭真菌。与石灰水混合后生成波尔多液，用于控制柠檬、葡萄等作物上的真菌。稀溶液用于水族馆中灭菌，以及除去蜗牛。由于铜离子对鱼有毒，用量必须严格控制。大多数真菌只需非常低浓度的硫酸铜就可被杀灭。此外，硫酸铜也可用来控制大肠杆菌。
分析试剂：
几种化学分析都需用到硫酸铜。它用于斐林试剂和班氏试剂中检验还原糖。在反应中，二价铜离子被还原成一价的不溶红色沉淀氧化亚铜。硫酸铜还可用于双缩脲试剂中用来检测蛋白质。
硫酸铜可用于检验贫血。将血样滴入硫酸铜溶液中，若血样中含足够血红蛋白，血样会快速下沉；若血红蛋白含量不够，血样会悬浮在溶液中。
焰色反应中硫酸铜显蓝绿色，比钡离子的颜色蓝得多。
有机合成：硫酸铜可以用于有机合成。无水盐用于催化转缩醛反应。五水盐与高锰酸钾反应生成一种氧化剂，用于伯醇的转换。
化学教学：硫酸铜可用于晶体的生成试验和电镀铜实验。硫酸铜也常用于演示放热反应，演示时将镁条插入硫酸铜溶液中。硫酸铜还可以用来演示晶体失水风化和得到结晶水的过程。中学课本上有个用铁置换铜的实验，是将铁条（或铁丝）插入硫酸铜溶液中，可以置换出红色的铜。二氧化硒二氧化硒（化学式：SeO2）是硒(IV)的氧化物，无色晶体，是最常用的硒化合物，315℃升华，有毒，人摄入后体内会散发出特别的臭味（摄入后应服用维生素C）。硒在空气中燃烧（蓝色火焰），硒与硝酸、过氧化氢反应氧化，或亚硒酸脱水都可以得到二氧化硒。二氧化硒可溶于水，生成亚硒酸；溶于碱则生成亚硒酸盐。它是有机合成中的氧化剂，可用于烯丙位氧化、Riley氧化反应等。环己酮发生反应得到1,2-环己二酮，三聚甲醛反应得到乙二醛。硒化氢硒化氢是一种极毒、有恶臭的无色气体，酸性比硫化氢强，加热灼烧可逐渐分解。可燃。通常由金属硒化物和水或稀酸的反应制取。其他硒化合物亚硒酸是硒的含氧酸的一种，其中硒的氧化态为+4。它是白色正交晶系晶体，极易溶于水，由二氧化硒溶于少量水缓慢蒸发结晶并用氢氧化钾干燥得到。晶体中稍许畸变的SeO3基团，靠较强的氢键相互连接。固态亚硒酸在150℃分解。在更强的氧化剂（如臭氧、氯气、高锰酸根离子）作用下，亚硒酸也可以被氧化为硒酸。亚硒酸有很高毒性，中毒症状可能延迟数小时，包括昏迷、恶心、低血压，严重时可能致死。
硒酸是硒的含氧酸的一种，其中硒的化合价的氧化态为+6，有很强的氧化性，可以溶解金。 
二硒化碳（化学式：CSe2），是一种黄色且有刺激性气味的液体。和二氧化碳、二硫化碳一样，二硒化碳也被认为是一种无机化合物。二硒化碳可在550℃以下借由硒粉与二氯甲烷反应制得：2 Se + CH2Cl2 → CSe2 + 2 HCl ↑.其他碲化合物碲化氢是无色、有恶臭、极毒的无色气体，不稳定，加热分解，有较强的还原性，可以被一些常见的氧化剂氧化。
三氧化碲〔TeO3〕是一种无机化合物。碲的化合价为+6。三氧化碲有两种形式，一种是红色的α-TeO3，一种是灰色的β-TeO3。
二氧化碲，不溶于水的固体。
原碲酸是可溶于水、易溶于热水的白色晶体，化学式H6TeO6，是很弱的二元酸[2]（电离常数为K1=2.09X10^-8, K2=6.46X10^-12），一般只有2个氢原子会被取代，但也有个别情况6个氢原子都能被取代。原碲酸加热分解出三氧化碲。原碲酸是弱酸。原碲酸有强氧化性，能溶解银，和浓盐酸的混酸(存在游离Cl2)能溶解铂和金，本身被还原成二氧化碲。SO2或N2H4能将原碲酸还原成单质碲。
碲酸钡，由二氧化碲和过氧化钡反应产生，与钼酸钡为同晶型。
参见
氮族元素（Pnictogen、Nitrogen group）
卤族元素（Halogen）
稀有气体（Noble gas）