До недавнего времени считали, что бром не образует соединений, в которых его степень окисленности равна семи. Однако в 1968 г. путем окисления ^^^ были получены перброматы и соответствующая им бромная кислота ^^^ . Наилучшим окислителем оказался ^^^ :
О свойствах бромной кислоты и ее солей пока известно мало. Напротив, йодная кислота ^^^ и ее соли (периодаты) хорошо изучены.
Сама кислота может быть получена действием иода на ^^^
или электролизом раствора ^^^ :
Из раствора йодная кислота выделяется в виде бесцветных кристаллов, имеющих состав ^^^ . Этот гидрат следует рассматривать как пятиосновную кислоту ^^^ (ортоиодную), так как в нем все пять атомов водорода могут замещаться металлами с образованием солей (например, ^^^ ). Йодная кислота — слабая, но более сильный окислитель, чем ^^^ .
Оксид иода (VII) ^^^ не получен.
Элементы главной подгруппы шестой группы периодической системы это кислород, сера, селен, теллур и полоний. Последний из них — радиоактивный металл; известны как природные, так и искусственно полученные его изотопы.
Во внешней электронной оболочке атомы рассматриваемых элементов содержат шесть электронов — два на p-орбитали и четыре на р-орбитали. Атом кислорода отличается от атомов других элементов подгруппы отсутствием d-подуровня во внешнем электронном слое:
Как указывалось в § 41, такая электронная структура атома кислорода обусловливает большие энергетические затраты на «распаривание» его электронов, не компенсируемые энергией образования новых ковалентных связей. Поэтому ковалентность кислорода, как правило, равна двум. Однако в некоторых случаях атом кислорода, обладающий неподеленнымн электронными парами, может выступать в качестве донора электронов и образовывать дополнительные ковалентные связи по донорно-акцепторному способу.
У серы и у остальных элементов подгруппы число неспаренных электронов в атоме может быть увеличено путем перевода s- и р-электронов на d-подуровень внешнего слоя. В связи с этим указанные элементы проявляют ковалентность, равную не только 2, но также 4 и 6.
Все элементы данной подгруппы, кроме полония, неметаллы, хотя и менее активные, чем галогены. В своих соединениях они проявляют как отрицательную, так и положительную окисленность. В соединениях с металлами и с водородом их степень окисленности, как правило, равна —2. В соединениях с неметаллами, например с кислородом, она может иметь значение +4 или +6. Исключение при этом составляет сам кислород. По величине электроотрицательности он уступает только фтору (см. табл. 6 на стр. 118); поэтому только в соединении с этим элементом (OF2) его окисленность положительна (+2). В соединениях со всеми другими элементами окисленность кислорода отрицательна и обычно равна —2. В пероксиде водорода и его производных (см. § 117) она равна —1.
Как и в группе галогенов, физические и химические свойства рассматриваемых элементов закономерно изменяются с увеличением порядкового номера. Появление новых электронных слоев влечет за собой увеличение радиусов атомов, уменьшение электроотрицательности, понижение окислительной активности незаряженных атомов и усиление восстановительных свойств атомов со степенью окисленности —2.
Таблица 25. Некоторые свойства кислорода и его аналогов
- 361 -
Поэтому неметаллические свойства, ярко выраженные у кислорода, оказываются очень ослабленными у теллура.
Некоторые свойства элементов главной подгруппы шестой группы приведены в табл. 25.
Кислород — самый распространенный элемент земной коры. В свободном состоянии он находится в атмосферном воздухе, в связанном виде входит в состав воды, минералов, горных пород и всех веществ, из которых построены организмы растений и животных. Массовая доля кислорода в земной коре составляет около 47%.
Природный кислород состоит из трех стабильных изотопов: 16O(99.76%) и 18O(0.2%).
Атмосферный воздух представляет собой смесь многих газов. Кроме кислорода и азота, образующих основную массу воздуха, в состав его входят в небольшом количестве благородные газы, диоксид углерода и водяные пары. Помимо перечисленных газов, в воздухе содержится еще большее или меньшее количество пыли и некоторые случайные примеси. Кислород, азот и благородные газы считаются постоянными составными частями воздуха, так как их содержание в воздухе практически повсюду одинаково. Содержание же диоксида углерода, водяных паров и пыли может изменяться в зависимости от условий.
Диоксид углерода образуется в природе при горении дерева и угля, дыхании животных, гниении. Особенно много CO2 как продукта сжигания огромных количеств топлива поступает в атмосферу в больших промышленных центрах.
