主族元素

 

VIA族: 氧族元素 (VI 主族元素 )
這族含有五個元素, 其中氧(O)、硫(S)、硒(Se)和碲(Te)為非金屬元素; 硒和碲呈半金屬性質, 本族祗有釙(Po)為典型金屬元素

                   氧在電場激發時的輝光放電, NGE-11(A)

VIA族元素的保存: 本族元素在空氣中很穩定, 採取一般的方法便可長期收藏, 氣體收集方法可參閱氣體元素的收集段落。硒和碲的水溶性化合物有毒, 操作時務須小心。釙為放射性元素, 天然釙(Po-210)的半衰期僅138.38天, 一般長期保存的釙元素樣本以氘核轟擊鉍靶以人工合成的長壽命同位素釙-209, 其半衰期長達102年, 不斷因蛻變而放射出來的α 粒子可使用一般硼玻璃阻隔之。

請按此參閱 釙(Polonium)元素的專題

 


氧的同素異形體

氧: (左)純氧; (右) 點亮的竹簽投入純氧中猛烈燃燒

本室自行組裝作元素研究的簡易臭氧發生器: 利用低壓高頻無聲放電變壓器於分別以氖管及金屬網構成電極上產生脈衝, 電暈現象亦隨即發生, 電極周圍的普遍氧(O2)因受電場激發而聚合, 生成臭氧 3O2  →  2O3, 本發生器以直流7.5, 400毫安作供電電源

臭氧在一般情況下為無色有特殊腥臭味的氣體, 性極活潑, 以濕潤的澱粉-碘化鉀試紙接觸時, 試紙立即變成藍色, 此為臭氧的最簡單的檢驗法:
     3O3 +  2I-  →   I +  3O2


硒的同素異形體:  a. 紅硒(非結晶體)  b. 紅硒Se8(單斜晶系,放大150倍)  c.灰硒(六方晶系)  d.黑硒(非結晶體)


而碲的同素異形體: 黑碲(無定形碲,非結晶體), 另外一種呈金屬性的穩定體為灰碲(六方晶系)



                                     
硫: 在空氣中燃燒產生藍色火焰;  硒 : (左圖) 右方玻璃管為紅硒,左方玻璃管上端為灰硒, (右圖)加熱硒元素: 底部為熔化的玻璃硒, 中層為紅硒薄膜, 上層為白色二氧化硒 SeO2

元素: 

氧  O 硫  S    Se 碲  Te 釙  Po
拉丁文學名: Oxygenium Sulfurium Selenium Tellurium Polonium
命名辭源(含意): oxy genes(酸的生成者) sulvere (鮮黃色) Selene (月亮) Tellus(地球) Pollonia (波蘭)
發現者(國家), 年代: Priestley (), 1774 史前 Berzelius (瑞典), 1817 Reichenstein(羅馬尼亞), 1783 Marie Curie(),1898
原子序數:  8 16 34 52 84
原子量: 15.994 32.06 78.96 127.60 (209)
熔點(凱氏 K, 0K= -273 oC): 54.8  386.0 490 722.7 527
沸點(凱氏 K, 0K= -273 oC): 90.188 717.824 958.1 1263.0 1235
密度(克/厘米3):   1.429 (293K) 2.070(293K) 4.790(293K) 6.240(293K) 9.320(293K)
主要光譜線波長(nm): 777.19 545.39 196.09 214.28 300.321
己知同位素數目(個):  8 10 20 29 34
同位素質量範圍: 13 - 20 29 - 38 70 - 85 115 - 135 192 - 218
地表中豐度(ppm): 455000,  大氣: 209500(以體積)    340; 大氣: 1.0001 0.05 0.001  3x 10-10
海水中豐度(ppm):   900 0.004 <1x 10-10
生物學上的角色:  生命基本元素 主要元素 痕量元素(有毒) 無(劇毒,誘癌 無(放射性, 極毒

 館 藏 概 要

樣本狀態:(一般採用玻璃熔封) O2 99.9%, 熔封於玻璃瓶, 容積2cc *
氧: 無極放電管, O2 99.995% #
1.斜方硫, 純度99.5%, 粉末狀
2.單晶硫(剛形成而冷卻時)  
1. 紅硒, 99.99%
2. 灰硒: 以<100 oC對紅硒加熱而得
3. 玻璃硒: 灰硒重熔錠塊
純度99.5%, 塊狀 薄膜,蒸鍍於金片上
首次收集的日期: 04/04/1986 無紀錄可考 04/04/1987 20/01/1989 26/06/2003
館藏編號: NGE-11*, NGE-11(A)# NGE-07 NGE-39 NGE-45 NGE-84

 

化合物

氧族元素的外層電子構型為 ns2np4, 上述四個非金屬元素在其化合物中皆可呈 -2價, 硒和碲還呈 +2, +4 和+6價

它們的化合物一般呈白色, 水溶液為無色的

                     

O -I      (O2-)     :   過氧化鈉 ( Na2O2 )
O -II                 :   水  ( H2O )
S -II     (S-2)      :   硫化鈉 ( Na2S . 9H2O )
S IV     (SO3-2)  :   亞硫酸鈉 ( NaSO3 )
S VI     (SO4-2)  :   硫酸鈉 ( NaSO4 )
Se VI                :   二氧化硒 ( SeO2 )
Te VI               :    二氧化碲 ( TeO2 )


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