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氧族元素

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氧族元素是指元素週期表上第16族（ⅥA族）的元素，位於氮族元素和鹵素之間。氧族元素有氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）、釙（Po）、鉝（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，釙和鉝皆有高放射性，且鉝屬於人造元素。在標準狀況，除氧單質為氣體外，其他元素的單質均為固體。氧和本族其他元素的化學性質差異較大，除氧之外的本族元素又合稱硫族元素。它們也可稱礦素（chalcogen，來自希臘字根礦石chalco-和素-gens）[1]

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
以元素命名 氧族元素
CAS族編號
（美國，pattern A-B-A）
 VIA
舊IUPAC族編號
（歐洲，pattern A-B）
 VIB
↓ 週期
2
Image: 氧
氧 (O)
8 非金屬
3
Image: 硫
硫 (S)
16 非金屬
4
Image: 2 allotropes of selenium: black and red. 3 others not shown.
硒 (Se)
34 非金屬
5
Image: Tellurium in metallic form
碲 (Te)
52 類金屬
6 釙 (Po)
84 貧金屬
7 鉝 (Lv)
116 貧金屬
圖例
原始核種（英語：primordial element）
放射性元素
原子序顏色：

固體、液體、氣體

本族元素大多有許多種同素異形體，氧有9種、硫有20種以上、硒至少有5種、碲和釙有2種。

在和金屬元素化合時，氧、硫、硒、碲四種元素通常顯-2氧化態；但硫、硒、碲處於其酸根中時，最高氧化態可達+6。

一些過渡金屬常以硫化物礦形式在地殼中，如FeS2、ZnS等。

物理性質

名稱

元素符號

原子半徑，nm

主化合價

狀態（標況）

單質密度，每毫升克數

單質熔點，℃

單質沸點，℃

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

化學性質

名稱 在空氣中燃燒 以發煙硝酸或王水氧化 和硫反應 和鹵素反應[3] 和氰化鉀反應 和濃鹼反應 和鹽酸反應 其他
氧 在放電中生成臭氧，臭氧在受熱或經催化變回氧氣 不反應 生成二氧化硫 放電時反應 不詳 不反應 不詳 —
硫 發出藍色火焰，生成二氧化硫 生成硫酸 — 在室溫或中溫反應 生成硫氰酸鉀 生成硫化物和亞硫酸鹽 不反應 和濃硫酸共熱生成二氧化硫[註 1]；溶於發煙硫酸，伴隨生成SO2，溶液變藍，但久置或加熱溶液會變色[註 2]；溶於SbF5生成S8(SbF6)2[註 3]；在FSO3H中用F2S2O6選擇性氧化硫生成S16(FSO3)2[註 4][4]
硒 發出藍色火焰，生成二氧化硒 生成亞硒酸 723K生成紅色Se4S4（通式SenS8-n，n=1~7） 在室溫或中溫反應（不和碘反應，只能簡單吸附）[註 5] 生成硒氰酸鉀 生成硒化物和亞硒酸鹽，酸化時析出硒 不反應 溶於發煙硫酸、HSO3F、液態三氧化硫中分別產生綠色、黃色和紅色的溶液[註 6]；和SbF5熔融生成含聚合陽離子的化合物如Se4(Sb2F11)2等
碲 發出藍色火焰，生成二氧化碲 生成亞碲酸（溶於8M硝酸生成鹼式硝酸碲2TeO2·HNO3） 生成TeS7，在高壓可共結晶成Te7S10 在室溫或中溫反應[註 5] 生成碲化鉀(K2Te)[註 7] 生成碲化物和亞碲酸鹽，酸化時析出碲 有空氣時緩慢溶解 溶於發煙硫酸、HSO3F、液態三氧化硫中分別產生綠、黃和紅色溶液[註 6]和AsF5熔融生成含聚合陽離子的化合物如Te4(AsF6)2等
釙 燃燒生成二氧化釙 生成硝酸釙Po(NO3)4和各種鹼式硝酸釙 不反應 在室溫或中溫反應 不詳 不詳 生成二氯化釙，迅速氧化成四氯化釙[註 8] 溶於硫酸生成含有簡單陽離子的硫酸鹽
鉝 不詳 不詳 不詳 不詳 不詳 不詳 不詳 不詳

注釋：

  1. ^ 方程式為： 
  2. ^ 硫溶於發煙硫酸生成了環狀陽離子（如S82+等）而使溶液變成藍色，但若要分離出含有硫的環狀陽離子的晶體，那會很困難。值得一提的是，硫溶於發煙硫酸後形成的溶液因為含有少量的Sn2+游離基的原因，而具有弱的順磁性
  3. ^ 反應方程式為： ；S82+離子是藍色的，它存在著以下平衡： 。
  4. ^ 反應方程式為： ；S162+離子是紅色的。
  5. ^ 5.0 5.1 這些鹵化物不單涉及元素的常見氧化態1、2、4和6，還包括表觀氧化數小於1的低鹵化物。
  6. ^ 6.0 6.1 展現出顏色是因為溶液中生成了環狀聚合陽離子如Se42+、Se82+和Te42+。
  7. ^ 和熔融的氰化鉀反應。
  8. ^ 生成的二氯化釙由於釙的α輻射分解溶劑產生臭氧，將釙(II)氧化成釙(IV)。

化合物

氧族元素的二元化合物見下表：

參見

參考文獻

  1. ^ W. B. Jensen, The Periodic Law and Table （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
  2. ^ 2.0 2.1 Haire, Richard G. Transactinides and the future elements. Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (編). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. 2006. ISBN 1-4020-3555-1. 
  3. ^ 張青蓮. 《无机化学丛书》第五卷：氧硫硒分族. 北京: 科學出版社. 1991年11月: P326. ISBN 7-03-002238-6. 
  4. ^ 張青蓮. 《无机化学丛书》第五卷：氧硫硒分族. 北京: 科學出版社. 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 鹵素
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