氧族（元素周期表上ⅥA族元素）

氧族元素的发现和存在

1777年，拉瓦锡在大量实验的基础上，推翻了燃素学说，建立了燃烧的氧化学说。拉瓦锡将这种脱元素空气命名为氧。氧是地球上含量最多和分布最广的元素，存在于自然各处以及动植物人体中。

硫在古代炼金术师的手上就曾经发挥过炼丹的作用，直到1776年，才被拉瓦锡证实了硫的不可分割性，证实是一种元素。硫在自然界以单质硫和化合态硫存在，主要分布于火山地区。

1817年，瑞典化学家贝采里乌斯在对 硫酸铅室的红色物质进行研究时发现了硒。1798年，德国矿物学家克拉普罗特将从含金的白色矿石中提取的银灰色金属命名为碲。硒和碲属于分散稀有金属，游离状态很少，通常与天然硫共生。

钋（Po）、鉝(Lv)、Uhh都是放射性元素。

氧族元素的理化性质

氧族元素最外层电子数都是6个，所以化学性质相似。

（1）性质相似点：

2.氧族元素从上到下，随着核电荷数的增加，原子半径逐渐增大，获得电子的能力依次减弱，电负性和第一电离能逐渐减少，因此非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。

氧族

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3.都能形成 型气态氢化物（碲不能与氢气直接化合）。这些氢化物结构相似，性质相近。它们的水溶液均呈酸性；都能和氧结合生成 和 型两种氧化物（氧除外）。这些氧化物均是酸酐，其对应的水化物分别为 和 型两种酸。

（2）性质不同点：

1.物理性质不同；另外，硫，硒，碲由于价电子层都存在空的d轨道，当它们与电负性较大的元素结合时，d轨道也可以参与成键，所以硫，硒，碲可以表现出+6，+4，+2的氧化态；

2.从氧到碲，单质和氢气化合的能力逐渐减弱；对应的气态氢化物的稳定性逐渐减弱。氧气跟氢气反应最容易，也最剧烈，生成的氢化物也最稳定，在1000 ℃时才分解；硫和硒只有在较高温度下才能与氢化合，硫化氢、硒化氢不稳定；碲则不能与氢直接化合，且碲化氢最易分解；

3.从硫到碲，所对应氧化物的水化物的酸性逐渐减弱。

氧族元素的重要单质

生活生产中最常见的就是氧和硫的单质。

1.氧气

氧气是无色无臭的气体，在90k时凝聚成淡蓝色液体，冷却到54k时凝结成淡蓝色固体。氧气是非极性分子，在水中的溶解度很小，在293k时，1L水中只能溶解30ml氧气，尽管如此，氧气却是生命体赖以生存的基础。由于氧气的分子轨道特点，它是顺磁性的。绝大部分氧气是从空气中提取出来的，利用物理降温，加压的方法使空气液化，再进行分馏。实验室常采用加热氧化物或者含氧酸盐来制备氧气。氧气常温下只能和某些强还原性物质反应，在高温下几乎和所有元素反应。

2.臭氧

是氧气的同素异形体。在大气层的含量很少，主要存在于大气层的上层，距离地面20-30km的高空存在着环绕地球的臭氧层。由于臭氧层的存在，它与氧气之间发生的动态转化平衡消耗了大量的紫外线，保护地球上的生命个体免受紫外线的辐射。臭氧是淡蓝色的气体，分子不稳定，常温下缓慢分解。

臭氧的氧化性强于氧气，可以氧化碘离子成碘单质，这个方法常用来检验臭氧的含量。

3.硫

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）和单斜硫是已知最重要的晶状硫。它们都是由S8环状分子组成。

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。化学性质比较活泼，能与氧、金属、氢气、卤素（溴和碘除外）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。

4.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。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。硒与氧化态为+1的金属可生成两种硒化物，即正硒化物和酸式硒化物。正的碱金属和碱土金属硒化物的水溶液会使元素硒溶解，生成多硒化合物，与硫能形成多硫化物相似。

5.碲

有结晶形和无定形两种同素异形体。结晶碲具有银白色的金属外观，不溶于同它不发生反应的所有溶剂。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。

氧族元素重要的化合物

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。

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。

氧族

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二氧化硫可以通过硫的燃烧取得；也可以通过铜和浓硫酸反应制得：Cu+2 (浓)—Δ→ + ↑+2 。实验室则用稀硫酸和亚硫酸钠制备： + = +SO₂↑+H₂O.

二氧化硫是酸性氧化物，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，产物是硫酸钠还是硫酸氢那，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。

二氧化硫有还原性，可以和氧化性物质如氯气反应： + = ；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。

二氧化硫也有氧化性，可以和还原性物质反应；二氧化硫有漂白性，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。二氧化硫的漂白属于化学变化。

氧族

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。

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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： + 2Ag → + ↑ .

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）。

氧族

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实验室制取硫化氢：FeS + 2HCl = + ↑；此外，硫化氢还可以通过一些硫化物（如硫化铝）的水解制取：6 + = 3 ↑ + 2 .

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三氧化硫是硫酸的酸酐。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。

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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)。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。）

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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 → + +2 ；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。

氧族

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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+ = + ↑），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。硫酸还可以和某些盐反应硫酸的酸性可以使石蕊溶液变红。

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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。

制备：由硫与限量氯气在50～60°C反应16～20小时而得：2S+ = 。

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。

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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。有时易与硫酰氯（ ）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，其中硫中心含有一对孤对电子。而光气则是平面构型。

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氯化亚砜与水反应生成氯化氢和二氧化硫： + → + 2 HCl

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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。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。

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在工业上，氯化亚砜主要由三氧化硫和二氯化硫反应制得： + → + 。

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。

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。

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三氧化碲〔 〕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- ，一种是灰色的β- 。

二氧化碲，不溶于水的固体。

氧族元素的重要应用

氧气是我们生命必不可少的，而臭氧和氧气的转换平衡保护了我们能免受紫外线的辐射，而由于人类不当的使用化学制剂，已经对臭氧层造成破坏，这是我们赖以生存的屏障，保护环境，人人有责。硫酸以及二氧化硫都是最常用的工业原料，和工业生产密不可分；二甲基亚砜是生物细胞研究，化学合成实验必不可少的良好溶剂。少量的硒元素对动物和人体都是有益的，抑制肿瘤的发生。