Chimica Sistematica: Calcogeni

Chimica Sistematica:
Calcogeni
Chimica Generale ed Inorganica
Chimica Inorganica 1
prof. Dario Duca
Chimica Sistematica: Calcogeni
Chimica Generale ed Inorganica: Chimica Inorganica 1
gruppo 16
aspetti generali
•  O2, incolore, costituisce ca. il 20% dell’atmosfera terrestre e il 46% in peso
della crosta terrestre
•  anche lo S, giallo, è un elemento molto diffuso
•  il Se è usato in xerografia, nell’industria dei semiconduttori, delle celle
fotoelettriche della gomma e del vetro (colorato)
•  il Se è un elemento particolarmente tossico ma in tracce è essenziale per gli
esseri viventi (enzima glutationoperossidasi)
•  il Te è di minore importanza commerciale - ha applicazioni nell’industria della
gomma, dei vetri (colorati), in catalisi e nell’industria metallurgica nella
formazione di leghe
•  tutti gli isotopi radioattivi del Po sono radioattivi - è usato come additivo nei
propellenti missilistici (ha un decadimento particolarmente esotermico)
•  lo S era chiamato “pietra di fuoco” già nella bibbia - è stato un elemento
fondamentale nelle applicazioni alchemiche
•  la polvere da sparo si ottiene mescolandolo con KNO3 e C.
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gruppo 16
aspetti generali
•  l’O2 viene isolato nel 1770 da Scheele e Priestley per arrostimento di HgO
•  Te e Se sono isolati nel 1782 e 1817
•  il Po è scoperto (1898) da M. Curie - da minerali di U
•  il Se e il Te hanno diverse forme allotropiche
•  il Se non è un buon è un foto-conduttore
•  il Po è un metallo e ha 2 forme allotropiche
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gruppo 16
ossigeno
•  in natura esiste O2 e in tracce O3
• l’O3 è un agente ossidante secondo solo a F2
•  O2 è paramagnetico allo stato fondamentale e diamagnetico allo stato eccitato
•  l’O2 si porta allo stato eccitato per assorbimento di fotoni durante la collisione
di due molecole - allo stato liquido il fenomeno è evidente e dato l’assorbimento
a 631 e 474 nm si ha una corrispondente colorazione azzurrognola
•  O2 è essenziale alla vita di “quasi” tutti gli esseri viventi
•  O3 assorbe nell’ultravioletto (200 e 360 nm) costituisce uno schermo dalle
radiazioni cosmiche - ozonosfera (parte della stratosfera)
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gruppo 16
ossigeno
nell’alta atmosfera l’ozono si forma dall’ossigeno che viene
ripristinato per effetto della radiazione ultravioletta - il ciclo determina
un equilibrio
per effetto di inquinanti (ad es.
NO2 o i derivati fotolitici di CFC)
viene catalizzata la
decomposizione di O3
accanto, è riportato un “modello di
laboratorio” della decomposizione
catalitica dell’ozono
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ossigeno
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allotropi dello zolfo
•  lo S è l’elemento che mostra il maggior numero di allotropi
•  il più stabile e la specie S8-α
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gruppo 16
viscosità dello zolfo
•  lo S al riscaldamento mostra caratteristiche variazioni della viscosità e colore
(dal giallo al rosso)
•  la lunghezza della catena è
proporzionale all’aumento di
viscosità
•  alla cuspide si hanno catene
di ca. 200000 atomi
•  sopra i 180°C si comincia ad
avere rottura delle catene e si
forma S3 - rosso
•  il fuso gettato in acqua
produce un materiale
gommoso malleabile
•  il materiale
torna giallo sostanzialmente
formato da S8-α
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acido solforico
•  l’acido solforico H2SO4 è il più diffuso prodotto industriale del mercato
americano
•  oggi la sua sintesi comincia con la sintesi dell’anidride solforosa SO2
•  l’anidride solforosa viene ossidata (su V2O5 a riciclo) ad anidride solforica SO3
•  l’idratazione dell’anidride solforica porta alla formazione di acido solforico
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acido solforico
l’acido solforico
•  formato su acqua si nebulizza
•  un processo più efficiente prevede l’assorbimento dell’anidride solforica su acido
solforico - questo processo porta alla formazione dell’acido disolforico H2S2O7 - da
non confondere con l’acido ditionico H2S2O6
•  l’idratazione dell’acido disolforico porta finalmente all’acido solforico
l’acido solforico:
•  reagisce esotermicamente con l’acqua - e con tutto ciò che la contiene
(carbonizza gli zuccheri)
•  è un ottimo solvente anidro:
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composti contenenti ossigeno e zolfo
tavola periodica moderna
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