카르코겐

Chalcogen
카르코겐
수소 헬륨
리튬 베릴륨 붕소 카본 질소 산소 불소 네온
나트륨 마그네슘 알루미늄 실리콘 인 유황 염소 아르곤
칼륨 칼슘 스칸듐 티타늄 바나듐 크롬 망간 철 코발트 니켈 구리 아연 갈륨 게르마늄 비소 셀레늄 브롬 크립톤
루비듐 스트론튬 이트륨 지르코늄 니오브 몰리브덴 테크네튬 루테늄 로듐 팔라듐 실버 카드뮴 인듐 주석 안티몬 텔루루 요오드 제논
세슘 바륨 란타넘 세륨 프라세오디뮴 네오디뮴 프로메튬 사마리움 유로피움 가돌리늄 터비움 디스프로슘 홀뮴 엘비움 툴륨 이터비움 루테튬 하프늄 탄탈룸 텅스텐 레늄 오스뮴 이리듐 플래티넘 골드 수은(원소) 탈륨 이끌다 비스무트 폴로늄 아스타틴 라돈
프랑슘 라듐 악티늄 토륨 프로탁티늄 우라늄 넵투늄 플루토늄 아메리슘 퀴륨 베르켈륨 칼리포늄 아인스타이늄 페르미움 멘델레비움 노벨륨 로렌슘 러더포디움 두브늄 시보르기움 보리움 하시움 마이트네리움 다름슈타디움 뢴트제늄 코페르니슘 니혼리움 플레로비움 모스코비움 리버모리움 테네신 오가네손
pnictogenes ← 할로겐
IUPAC 그룹 번호 16
요소별 이름 산소기
간단한 이름 카르코겐
CAS 그룹 번호
(미국, 패턴 A-B-A)
 비아
오래된 IUPAC 번호
(유럽, 패턴 A-B)
 VIB
↓ 기간
2
Image: Oxygen
산소(O)
8기타 비금속
3
Image: Sulfur
황(S)
16기타 비금속
4
Image: 2 allotropes of selenium: black and red. 3 others not shown.
셀레늄(Se)
34기타 비금속
5
Image: Tellurium in metallic form
텔루루(Te)
52메탈로이드
6 폴로늄(Po)
84기타 금속
7 리버모륨(Lv)
116기타 금속

범례

원시 요소
방사성 붕괴에 의해 자연적으로 발생하는
합성 원소
원자 번호 색상:
빨강=가스, 검정=솔리드

카르코겐(구형성)(/ tablek periodicdʒnz/KAL-k--jnnz)은 주기율표의 그룹 16에 속하는 화학 원소이다.이 그룹은 산소족으로도 알려져 있다.산소(O), 황(S), 셀렌(Se), 텔루(Te), 방사성 원소 폴로늄(Po)으로 구성되어 있다.화학적으로 특징지어지지 않은 합성원소 간모륨([1]Lv)도 카르코겐으로 예측된다.종종 산소는 유황, 셀레늄, 텔루륨, 폴로늄과 매우 다른 화학적 거동 때문에 다른 칼코겐과 분리 처리되기도 하고, 때로는 "칼코겐"이라는 용어의 범위에서 모두 제외되기도 한다.The word "chalcogen" is derived from a combination of the Greek word khalkόs (χαλκός) principally meaning copper (the term was also used for bronze/brass, any metal in the poetic sense, ore or coin),[2] and the Latinized Greek word genēs, meaning born or produced.[3][4]

유황은 고대부터 알려져 왔고 산소는 18세기에 원소로 인식되었다.셀레늄, 텔루륨, 폴로늄은 19세기에 발견되었고, 간모륨은 2000년에 발견되었다.모든 칼코겐은 6개의 원자가 전자를 가지고 있으며, 완전한 외각보다 2개의 전자가 부족하다.가장 일반적인 산화 상태는 -2, +2, +4, +6입니다.그들은 상대적으로 낮은 원자 반경을 가지고 있는데, 특히 더 가벼운 [5]원자 반경을 가지고 있다.

가벼운 칼코겐은 일반적으로 원소 형태로 무독성이며 종종 생명에 중요한 반면 무거운 칼코겐은 일반적으로 [1]독성이 있습니다.자연적으로 발생하는 모든 칼코겐은 영양소 또는 독소로서 생물학적 기능에 어느 정도 역할을 한다.셀레늄은 셀레노시스테인의 구성 요소로서 중요한 영양소이지만 또한 일반적으로 [6]독성이 있습니다.텔루륨은 종종 불쾌한 영향을 끼치고, 폴로늄은 방사능 때문에 항상 해롭다.

황은 20개 이상의 동소체, 산소는 9개, 셀레늄은 최소 8개, 폴로늄은 2개, 텔루륨의 결정구조는 1개만 발견됐다.수많은 유기 카르코겐 화합물이 있다.산소를 세지 않고 유기 황 화합물이 일반적으로 가장 흔하며, 유기 셀렌 화합물과 유기 텔루 화합물이 그 뒤를 잇는다.이러한 경향은 또한 카르코겐 피닉타이드와 카르코겐과 탄소 그룹 요소를 포함하는 화합물에서도 발생한다.

산소는 일반적으로 공기를 질소와 [citation needed]산소로 분리하여 얻는다.유황은 석유와 천연가스에서 추출된다.셀레늄과 텔루르는 구리 정제 부산물로 생산된다.폴로늄은 자연적으로 발생하는 악티니드가 함유된 물질에서 가장 많이 발견된다.간모륨은 입자 가속기에서 합성되었다.원소 산소의 주된 용도는 [citation needed]제강이다.황은 대부분 화학 산업에서 [6]많이 사용되는 황산으로 전환된다.셀레늄의 가장 일반적인 용도는 유리 제조이다.텔루 화합물은 주로 광디스크, 전자기기, 태양전지에 사용된다.폴로늄의 용도 중 일부는 그것의 [1]방사능 때문이다.

특성.

원자 및 물리

칼코겐은 전자 구성, 특히 가장 바깥쪽 껍질에서 유사한 패턴을 보이며, 모두 동일한 수의 원자가 전자를 가지고 있어 화학적 거동에 있어 유사한 경향을 보입니다.

Z 요소 전자/껍질 수
8 산소 2, 6
16 유황 2, 8, 6
34 셀레늄 2, 8, 18, 6
52 텔루루 2, 8, 18, 18, 6
84 폴로늄 2, 8, 18, 32, 18, 6
116 리버모리움 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6 (표준)[7]
요소 녹는점

(°C)[5]

 비등점

(°C)[5]

 STP에서의 밀도

(cm/[5]g3)

산소 −219 −183 0.00143
유황 120 445 2.07
셀레늄 221 685 4.3
텔루루 450 988 6.24
폴로늄 254 962 9.2
리버모리움 220 (표준) 800(표준) 14(표준)[7]

모든 카르코겐은 6개의 원자가 전자를 가지고 있다.모든 고형, 안정적인 칼코겐은 부드럽고[8] 열을 [5]잘 전달하지 못합니다.전기음성도는 원자번호가 높은 카르코겐을 향해 감소한다.밀도, 용융점 및 끓는점, 원자 및 이온 반지름은[9] 원자 [5]번호가 높은 카르코겐을 향해 증가하는 경향이 있습니다.

동위원소

알려진 6개의 칼코겐 중 1개(산소)는 핵 매직 넘버와 같은 원자 번호를 가지고 있는데, 이는 원자핵이 방사성 [10]붕괴에 대한 안정성을 높이는 경향이 있다는 것을 의미한다.산소는 3개의 안정적인 동위원소와 14개의 불안정한 동위원소를 가지고 있다.황은 안정 동위원소 4개, 방사성 동위원소 20개, 이성질체 1개를 가지고 있다.셀레늄은 관측적으로 안정적이거나 거의 안정적인 동위원소 6개, 방사성 동위원소 26개, 이성질체 9개를 가지고 있다.텔루륨은 8개의 안정 동위원소, 31개의 불안정한 동위원소, 17개의 이성질체를 가지고 있다.폴로늄은 42개의 동위원소를 가지고 있지만,[11] 어느 것도 안정적이지 않다.28개의 [1]이성질체를 추가로 가지고 있다.안정적인 동위원소 외에도, 일부 방사성 칼코겐 동위원소는 자연에서 발생하는데, 이는 Po와 같은 붕괴 생성물이기 때문이며, 우주선의 파쇄 또는 우라늄의 핵분열로 인해 Se와 같은 원시적인 것이기 때문이다.가장 안정적인 간모륨 동위원소는 Lv에서 Lv까지로,[1][12] 반감기는 0.061초입니다.

가벼운 칼코겐(산소 및 황) 중 중성자가 적은 동위원소는 양성자 방출, 중성자가 적은 동위원소는 전자 포획 또는+ β 붕괴, 중성자가 적은 동위원소는 β 붕괴, 중성자가 많은 동위원소는 중성자 방출을 한다−.중간 칼코겐(셀렌과 텔루)은 가벼운 칼코겐과 비슷한 붕괴 경향을 보이지만, 동위원소는 양성자 방출을 겪지 않으며, 텔루륨의 중성자 결핍 동위원소 중 일부는 알파 붕괴를 겪는다.폴로늄의 동위원소는 알파나 베타 [13]붕괴와 함께 붕괴하는 경향이 있다.핵 스핀을 가진 동위원소는 [14]유황보다 셀레늄과 텔루르에서 더 흔하다.

동소체

다음 항목도 참조하십시오.산소 동소체 및 유황 동소체
여러 동소체의[15] 상대적 안정성을 나타내는 황의 위상도
STP의 4가지 안정적인 카르코겐
고체 산소에 대한 위상도

산소의 가장 흔한 동소체는 이원자 산소, 즉2 O로 호기성 유기체 어디에나 있고 액체 상태의 파란색을 띤 반응성 상사성 분자입니다.또 다른 동소체는 O3, 즉 오존으로, 세 개의 산소 원자가 구부러진 형태로 결합되어 있다.또한 테트라옥시젠(Tetraoxygen, O4)[16]이라고 불리는 동소체와 공식8 [17]O인 "적색 산소"를 포함한 6개의 고체 산소 동소체가 있습니다.

황은 [18]탄소를 제외한 다른 어떤 원소보다도 많은 20개 이상의 동소체를 가지고 있다.가장 흔한 동소체는 8개의 원자 고리의 형태이지만, 적게는 2개, 많게는 20개의 원자를 포함하는 다른 분자 동소체는 알려져 있다.다른 주목할 만한 유황 동소체는 마름모꼴 유황과 단사정계 유황을 포함한다.마름모꼴 황은 두 동소체 중 더 안정적이다.단사정계 유황은 긴 바늘의 형태를 취하며 액체 유황이 녹는점보다 약간 낮게 냉각될 때 형성된다.액체 유황의 원자는 일반적으로 긴 사슬의 형태이지만 190°C가 넘으면 사슬이 분해되기 시작합니다.190°C 이상의 액체 유황을 매우 빠르게 얼리면 생성되는 유황은 비정질 또는 "가소성" 유황입니다.가스 유황은 이원자 황(S2)과 8원자 [19]고리의 혼합물이다.

셀레늄은 적어도 8개의 동소체를 [20]가지고 있다.회색 동소체는 금속이 아님에도 불구하고 안정적이고 육각형 결정 구조를 가지고 있다.셀레늄의 회색 동소체는 부드럽고, Mohs 경도는 2이고, 부서지기 쉽습니다.셀레늄의 다른 4가지 동소체는 전이 가능하다.단사정계 적색 동소체 2개와 비정질 동소체 2개를 포함하며, 그 중 하나는 적색, 다른 하나는 [21]검은색이다.붉은 동소줄은 열이 있을 때 검은 동소줄로 바뀝니다.셀레늄의 회색 동소체는 셀레늄 원자의 나선형으로 만들어진 반면, 빨간색 동소체 중 하나는 셀레늄 고리 더미로8 만들어집니다.[1][dubious – discuss]

텔루륨의 전형적인 형태는 육각형이지만 동소체는 [22]없는 것으로 알려져 있다.폴로늄은 α-폴로늄과 [23]β-폴로늄으로 알려진 두 개의 동소체를 가지고 있다.α-폴로늄은 입방체 결정 구조를 가지고 있으며 36 °[1]C에서 마름모면체 β-폴로늄으로 변환됩니다.

칼코겐은 다양한 결정 구조를 가지고 있다.산소의 결정구조는 단사정형, 유황은 직교형, 셀레늄과 텔루륨은 육각형 결정구조,[5][6] 폴로늄은 입방정형 결정구조다.

화학의

산소, 황, 셀레늄은 비금속이고, 텔루륨은 금속이며, 이는 텔루륨의 화학적 특성이 금속과 [6]비금속 사이에 있다는 것을 의미합니다.폴로늄이 금속인지 금속인지는 확실하지 않다.몇몇 출처들은 폴로늄을 금속성이라고 부르지만, 그것은 약간의 금속성을 가지고 있다.[1][24]또한, 셀레늄의 동소체는 보통 셀레늄이 비금속이라고 여겨지지만,[25] 금속의 특성을 나타낸다.산소는 칼코겐이지만 화학적 성질은 다른 칼코겐과 다르다.그 이유 중 하나는 무거운 칼코겐이 빈 d-오비탈을 가지고 있기 때문입니다.산소의 전기음성도는 다른 칼코겐보다 훨씬 높다.이것은 산소의 전기 분극성을 다른 [14]칼코겐의 분극률보다 몇 배 낮게 만든다.

공유 결합의 경우, 칼코겐은 옥텟 규칙에 따라 두 개의 전자를 받아들여 두 개의 단일 쌍을 남길 수 있다.원자가 두 개의 단일 결합을 형성할 때, 그것들은 90도에서 120도 사이의 각도를 형성합니다..mw-parser-output .template-chem2-su{디스플레이:inline-block, font-size:80%;line-height:1;vertical-align:-0.35em}.mw-parser-output .template-chem2-su>, span{디스플레이:블록}.mw-parser-output sub.template-chem2-sub{:80%;vertical-align:-0.35em font-size}.mw-parser-output sup.template-chem2-sup{:80%;vertical-align:0.65em font-size}H3O+ 같은 1+ 양이온들을 올렸다., chalcogen 형태 3분자 궤도 삼각 추체 패션과 한명의 쌍에 주선했다.이중 결합은 또한 칼코겐 화합물, 예를 들어 칼코겐산염에서 흔하다(아래 참조).

양성 금속을 가진 가장 일반적인 카르코겐 화합물의 산화 수치는 -2이다.그러나 -2 상태에서 카르코겐이 화합물을 형성하는 경향은 무거운 카르코겐에 [26]따라 감소한다.황철광 및 과산화물의 -1과 같은 다른 산화수가 발생합니다.가장 높은 공식 산화수는 +6입니다.[5]이 산화수는 황산염, 셀렌산염, 텔루르산염, 폴론산염 및 황산과 같은 해당 산들에서 발견된다.

산소는 불소를 제외하고 가장 전기음성원소이며, 일부 희가스를 포함한 거의 모든 화학원소와 화합물을 형성합니다.산화철, 산화티타늄, 산화규소를 포함한 산화물을 형성하기 위해 많은 금속과 금속과 결합합니다.산소의 가장 일반적인 산화 상태는 -2이며, 산화 상태 -1도 비교적 [5]일반적입니다.수소와 함께 물과 과산화수소를 형성한다.유기산소화합물은 유기화학 어디에나 존재한다.

황의 산화 상태는 -2, +2, +4, +6이다.황이 함유된 산소 화합물 유사체에는 종종 tio-라는 접두사가 붙는다.유황의 화학 작용은 여러 면에서 산소와 유사합니다.한 가지 차이점은 황-황 이중 결합은 산소-산소 이중 결합보다 훨씬 약하지만 황-황 단일 결합은 산소-산소 단일 [27]결합보다 강하다는 것입니다.티올과 같은 유기 유황 화합물은 강한 특이적 냄새를 가지고 있으며, 몇몇 유기체는 [1]소수를 사용한다.

셀레늄의 산화 상태는 -2, +4, +6입니다.셀레늄은 대부분의 칼코겐과 마찬가지로 [1]산소와 결합한다.셀레노프로틴과 같은 유기 셀레늄 화합물이 있습니다.텔루의 산화 상태는 -2, +2, +4, +6입니다.[5]텔루륨은 일산화텔루, 이산화텔루, 삼산화텔루를 [1]형성한다.폴로늄의 산화 상태는 +2와 +4입니다.[5]

Water dripping into a glass, showing drops and bubbles.
물(HO
2)은 가장 친숙한 카르코겐 함유 화합물이다.

황산, 황산, 셀렌산, 텔루르산 등 많은 산이 함유되어 있습니다.물을 [28][29]제외한 모든 수소 칼코게니드는 독성이 있다.산소 이온은 종종 산화물 이온(O2−
), 과산화물 이온(O2−
2), 수산화물 이온(OH−
)의 형태로 나타납니다.황 이온은 일반적으로 황화물(S2−
), 아황산염(SO2−
3), 황산염(SO2−
4), 티오황산염(SO)의
22−
3 형태로 나타난다.셀레늄 이온은 보통 셀레늄화물(Se2−
)과 셀레늄산염(SeO2−
4)의 형태로 나온다.텔루 이온은 종종 텔루르산염(TeO2−
4)[5]의 형태로 나타난다.칼코겐과 결합하는 금속을 함유하는 분자는 미네랄로서 일반적이다.예를 들어 황철광(FeS2)은 철광석이고 희귀광물칼라베라이트는 디텔루라이드(Au, Ag)Te이다2.

산소를 포함한 주기율표의 모든 16족 원소는 칼코겐으로 정의할 수 있지만 산소와 산화물은 보통 칼코겐과 칼코겐과 구별된다.칼코게나이드라는 용어는 [30][31][32]산화물보다는 황화물, 셀레늄화물 및 텔루라이드에 더 많이 사용됩니다.

폴로늄을 제외하고, 칼코겐들은 화학적으로 서로 상당히 유사하다.그들은 모두 전기양극성 [26]금속과 반응할 때 X이온을 형성한다2−.

황화물 광물 및 유사 화합물은 [33]산소와 반응하여 가스를 생성한다.

컴파운드

할로겐 함유

칼코겐은 또한 칼코할라이드 또는 칼코겐 할로겐으로 알려진 할로겐과 화합물을 형성합니다.대부분의 단순 할로겐화칼코겐은 잘 알려져 있으며 화학 시약으로 널리 사용됩니다.그러나 술페닐, 술포닐, 술푸릴 할로겐화물과 같은 더 복잡한 할로겐화물은 과학에 덜 알려져 있다.순수 칼코겐과 할로겐으로 이루어진 화합물 중 불화칼코겐은 총 13개, 염화칼코겐은 9개, 브롬화칼코겐은 8개, 요오드화칼코겐은 6개로 [dubious – discuss]알려져 있다.더 무거운 할로겐화칼코겐은 종종 중요한 분자 상호작용을 한다.가격이 낮은 불화황은 상당히 불안정하고 그 [dubious – discuss]성질에 대해서는 거의 알려져 있지 않다.그러나 육불화황과 같이 가격이 높은 불화황은 안정적이고 잘 알려져 있다.사불화황 또한 잘 알려진 불화황이다.디플루오르화 셀레늄과 같은 특정 플루오르화 셀레늄은 소량 생산되었다.테트라플루오르화 셀레늄과 테트라플루오르화 텔루 둘 다 결정 구조가 알려져 있다.염화칼코겐과 브롬화칼코겐도 연구되고 있다.특히 이염화세렌과 이염화황은 반응하여 유기세렌화합물을 형성할 수 있다.SeCl과22 같은 디칼코겐 디할라이드도 존재하는 것으로 알려져 있다.또한 혼합된 카르코겐-할로겐 화합물도 있다.여기에는 SeSX가 포함되며 X는 염소 또는 [dubious – discuss]브롬입니다.이러한 화합물은 이염화황과 할로겐화 셀레늄의 혼합물에서 형성될 수 있다.이 화합물들은 2008년 현재 구조적으로 상당히 최근에 특성화 되었다.일반적으로 디셀렌, 염화이황, 브롬화물이 유용한 화학 시약이다.금속 원자가 부착된 할로겐화칼코겐은 유기 [dubious – discuss]용액에 용해된다.이러한 화합물의 예로는 MoSCL이 있습니다23.염화 셀레늄이나 브롬화물과는 달리 요오드화 셀레늄은 용액에서 발생할 가능성이 높지만 2008년 현재 분리되지 않았다.그러나 디셀레늄 디요오드화물은 셀레늄 원자와 요오드 분자와 평형상태에서 발생한다.TeCl22 및 TeBr과22 같은 일부 텔루륨은 고체 상태일 때 고분자를 형성합니다.이러한 할로겐화 텔루륨은 순수한 텔루륨과 과수물을 환원하고 그 결과 생성된 텔루륨과 테트라할라이드를 반응시킴으로써 합성될 수 있다.디텔루륨디할라이드는 원자번호와 원자질량이 낮아질수록 안정성이 떨어지는 경향이 있다.텔루륨은 또한 다이오드보다 훨씬 적은 요오드 원자와 함께 요오드화물을 형성한다.여기에는 TeI와 TeI가2 포함됩니다.이 화합물들은 고체 상태에서 확장된 구조를 가지고 있다.할로겐과 칼코겐은 할로칼코겐산 음이온을 [31]형성할 수도 있다.

유기농

알코올, 페놀 및 기타 유사한 화합물에는 산소가 포함되어 있습니다.하지만 티올에서는 셀레놀과 텔루로; 유황, 셀레늄, 텔루르가 산소를 대체한다.티올은 셀레놀이나 텔루롤보다 더 잘 알려져 있다.티올은 가장 안정적인 카르코게놀이고, 텔루로는 열이나 빛에 불안정하여 안정성이 가장 낮다.다른 유기 카르코겐 화합물로는 티오에테르, 셀레노에테르 및 텔루로에테르 등이 있다.디메틸 황화물, 디에틸 황화물, 디프로필 황화물과 같은 몇 가지는 상업적으로 이용 가능하다.셀레노에더는 RSe2 또는 RSeR의 형태입니다.디메틸 텔루라이드와 같은 텔루에더는 티오에테르나 셀레노에테르와 같은 방법으로 제조된다.유기 칼코겐 화합물, 특히 유기 유황 화합물은 불쾌한 냄새가 나는 경향이 있다.디메틸 텔루라이드도 불쾌한 [34]냄새가 나며, 셀레노페놀은 "메타피지컬 악취"[35]로 유명하다.티오케톤, 셀레노케톤, 텔루케톤도 있습니다.이 중에서 티오케톤이 가장 잘 연구되고 있으며 80%가 티오케톤에 관한 논문이다.셀레노케톤이 16%, 텔루케톤이 4%를 차지한다.티오케톤은 잘 연구된 비선형 전기 및 광물리학적 특성을 가지고 있다.셀레노케톤은 티오케톤보다 덜 안정적이고 텔루케톤은 셀레노케톤보다 덜 안정적입니다.텔로케톤은 극성이 가장 높은 [31]카르코게노케톤을 가지고 있습니다.

금속으로

매우 많은 수의 금속 칼코게니드가 있다.알칼리 금속과 전이 금속을 포함한 삼원 화합물도 있다.LuTe7 및8 LuTe와 같이 금속이 풍부한 금속 칼코게니드는 칼코겐 원자를 포함하는 금속 결정 격자의 도메인을 가지고 있습니다.이 화합물들은 존재하지만, 2008년 현재 랜턴, 프라세오뮴, 가돌리늄, 홀뮴, 터비움 또는 이터비움을 포함하는 유사한 화학 물질들은 발견되지 않았다.붕소족 금속인 알루미늄, 갈륨, 인듐은 또한 칼코겐과 결합을 형성합니다.Ti3+ 이온은 TiTlSe와58 같은 카르코게니드 이합체를 형성합니다.금속 칼코게니드 이합체는 ZrTe와56 같은 [31]낮은 텔루라이드로서도 발생합니다.

원소 칼코겐은 특정 란타니드 화합물과 반응하여 칼코겐이 [dubious – discuss]풍부한 란타니드 클러스터를 형성합니다.우라늄(IV) 카르코게놀 화합물도 존재한다.또한 촉매 역할을 하고 나노 [31]입자를 안정화시킬 수 있는 잠재력을 가진 전이 금속 카르코게놀도 있다.

피닉토겐 포함

비스무트 황화물, 피닉토겐 카르코게니드

카르코겐-인 결합을 가진 화합물은 200년 이상 연구되어 왔다.이러한 화합물에는 비정밀 칼코게니드뿐만 아니라 생물학적 역할을 하는 큰 분자와 금속 클러스터가 있는 인-칼코겐 화합물이 포함됩니다.이 화합물들은 유기인산 살충제, 스트라이크-어디서나 일치, 양자점을 포함한 다양한 응용 분야를 가지고 있다.적어도 1개의 인-황 결합을 가진 총 130,000개의 화합물, 적어도 1개의 인-셀렌 결합을 가진 6000개의 화합물 및 적어도 1개의 인-텔루 결합을 가진 350개의 화합물이 발견되었다.[citation needed]주기율표 아래쪽에 있는 카르코겐-인 화합물의 수가 감소하는 것은 결합 강도가 감소하기 때문이다.이러한 화합물은 중심에 적어도 하나의 인 원자가 있고, 4개의 칼코겐과 곁사슬에 둘러싸여 있는 경향이 있다.그러나 일부 인-칼코겐 화합물은 수소(예: 2차 포스핀 카르코게나이드) 또는 질소(예: 디칼코게노이미도디포스페이트)를 포함한다.셀레늄화 인은 일반적으로 황화 인을 다루기가 더 어려우며 PTe 형태의xy 화합물은 발견되지 않았다.칼코겐은 비소, 안티몬, 비스무트와 같은 다른 피닉토겐과도 결합합니다.무거운 칼코겐 피닉타이드들은 개별 분자 대신 리본 같은 폴리머를 형성하는 경향이 있다.이들 화합물의 화학식은 BiS와 SbSe를23 포함한다23.삼원성 카르코겐 피닉타이드도 알려져 있다.그 예로는 POSe와 PSbS가33 있다46.칼코겐과 피닉토겐을 포함한 소금도 존재한다.거의 모든 칼코겐 피닉타이드 소금은 전형적으로x4x [PnE]3−의 형태로 Pn은 피닉토겐, E는 칼코겐이다.[dubious – discuss]3차 포스핀은 카르코겐과 반응하여 RPE의3 형태로 화합물을 형성할 수 있습니다. 여기서 E는 카르코겐입니다.E가 황일 때, 이러한 화합물은 비교적 안정적이지만, E가 셀레늄 또는 텔루일 때는 덜 안정적입니다.마찬가지로, 2차 포스핀은 2차 포스핀 칼코게니드를 형성하기 위해 칼코겐과 반응할 수 있다.단, 이들 화합물은 카르코게노포스핀산과 평형 상태에 있다.2차 포스핀 칼코게니드는 약한 [31]산이다.안티몬 또는 비소와 카르코겐으로 이루어진 2원 화합물.이러한 화합물은 색이 다양한 경향이 있으며 500~900°C(932~1,652°F)[36]의 온도에서 구성 요소의 반응을 통해 생성될 수 있습니다.

다른.

칼코겐은 실리콘, 게르마늄, 주석과 같은 탄소가 아닌 다른 탄소족 원소들과 단일 결합과 이중 결합을 형성합니다.이러한 화합물은 일반적으로 탄소기 할로겐화물과 카르코게놀염 또는 카르코게놀 염기의 반응에서 형성된다.카르코겐, 탄소기 원소 및 붕소 원자를 가진 고리형 화합물이 존재하며, 붕소 중수소산염과 금속 할로겐화탄소기의 반응에서 발생한다.M은 실리콘, 게르마늄 또는 주석, E는 황, 셀렌 또는 텔루인 M-E 형태의 화합물이 발견되었다.이것들은 탄소족 하이드라이드가 반응하거나 무거운 형태의 카르벤이 [dubious – discuss]반응할 때 형성된다.황과 텔루는 실리콘과 [31]인을 모두 포함한 유기 화합물과 결합할 수 있다.

모든 칼코겐은 하이드라이드를 형성한다.경우에 따라서는 두 개의 수소 [1]원자와 결합하는 카르코겐에서 이러한 현상이 발생합니다.그러나 수소화 텔루륨과 수소화 폴로늄은 모두 휘발성이며 매우 불안정하다.[37]또, 산소는 과산화수소와 같이 수소에 1:1의 비율로 결합할 수 있지만,[26] 이 화합물은 불안정하다.

칼코겐 화합물은 여러 가지 칼코겐을 형성한다.예를 들어, 유황은 독성 이산화황과 [26]삼산화황을 형성한다.텔루루도 산화물을 형성한다.칼코겐 황화물도 있다.이것들은 일부 [6]샴푸의 성분인 황화 셀레늄을 포함한다.

1990년 이후 카르코겐이 결합된 붕화물이 다수 검출되었다.이 화합물들의 칼코겐은 대부분 유황이지만, 일부는 셀레늄을 대신 함유하고 있다.붕소화칼코겐은 붕소수소분자에 결합된 2분자의 황화디메틸로 구성되어 있다.다른 중요한 붕소-칼코겐 화합물로는 고다면체계가 있다.이러한 화합물은 유황을 칼코겐으로 특징짓는 경향이 있다.또한 2개, 3개 또는 4개의 칼코겐 붕화물이 있다.이들 중 다수는 황을 함유하고 있지만 NaBSe와 같은 일부는227 [38]셀레늄을 함유하고 있다.

역사

조기 발견

유황과 관련된 초기 발견인 그리스 화재

유황은 고대부터 알려져 왔고 성경에 15번 언급되어 있다.그것은 고대 그리스인들에게 알려졌고 고대 로마인들이 흔히 채굴했다.그것은 또한 역사적으로 그리스 불의 구성요소로 사용되었다.중세에는 연금술 실험의 중요한 부분이었다.1700년대와 1800년대에 과학자 조셉 루이 게이-루삭과 루이 자크 테나르는 유황이 화학 [1]원소라는 것을 증명했다.

공기에서 산소를 분리하려는 초기 시도는 17세기와 18세기까지 공기가 하나의 요소로 여겨졌기 때문에 방해를 받았다.로버트 후크, 미하일 로모노소프, 올레 보르흐, 그리고 피에르 베이든은 모두 성공적으로 산소를 만들어냈지만 당시에는 그것을 깨닫지 못했다.산소는 조셉 프리스틀리가 1774년 햇빛을 수은산화물 샘플에 집중시키고 그 결과 발생하는 가스를 모았을 때 발견되었습니다.칼 빌헬름 쉴레도 같은 방법으로 1771년에 산소를 만들어냈지만, 쉴레는 1777년까지 [1]그의 결과를 발표하지 않았다.

텔루륨은 Franz Joseph Muller von Reichenstein에 의해 1783년에 처음 발견되었다.그는 현재 캘러버라이트라고 알려진 샘플에서 텔루륨을 발견했다.처음에 뮐러는 샘플이 순수한 안티몬이라고 가정했지만, 그가 샘플에 대해 실행한 테스트는 이와 일치하지 않았다.이어 뮬러는 시료가 황화 비스무트일 것으로 추측했으나 검사 결과 그렇지 않은 것으로 확인됐다.몇 년 동안 뮬러는 그 문제를 곰곰이 생각했다.결국 그는 그 샘플이 알려지지 않은 원소로 결합되어 있다는 것을 깨달았다.1796년, 뮐러는 샘플의 일부를 독일 화학자 마르틴 클라프로트에게 보냈고, 그는 발견되지 않은 원소를 정제했다.클라프로스는 이 원소를 라틴어로 [1]지구를 뜻하는 단어에서 따온 텔루륨이라고 부르기로 결심했다.

셀레늄은 1817년 Jöns Jacob Berzelius에 의해 발견되었다.베르젤리우스는 황산 제조 공장에서 적갈색 퇴적물을 발견했다.그 샘플은 비소를 함유하고 있는 것으로 생각되었다.베르젤리우스는 처음에 침전물이 텔루륨을 포함하고 있다고 생각했지만, 그리스 달의 여신 [1][39]셀레네의 이름을 따서 셀레늄이라는 새로운 원소를 포함하고 있다는 것을 깨닫게 되었다.

정기 테이블 배치

1871년 제안된 드미트리 멘델레예프의 주기 체계로 그의 그룹 VI의 산소, 황, 셀레늄 및 텔루 일부를 보여준다.

칼코겐 중 3개(황, 셀레늄, 텔루)는 요한 볼프강 둘베라이너에 의해 유사한 [10]성질을 가진 것으로 알려진 동일한 그룹의 일련의 원소들 중 하나이기 때문에 주기성 발견의 일부였다.1865년경 존 뉴랜드는 원자량의 증가와 8의 간격으로 반복되는 유사한 물리적, 화학적 성질을 순서대로 나열한 일련의 논문을 작성했다. 그는 그러한 주기성을 음악의 [40][41]옥타브에 비유했다.그의 버전에는 산소, 황, 셀레늄, 텔루륨, 오스뮴으로 구성된 "b군"이 포함되어 있었다.

요한 볼프강 Döbereiner은 지금은 황족 원소로 알려져 있어 사이에 유사점 때를 가장 먼저 중 하나였다.

1869년 후, 드미트리 멘델레 예프는 그의 주기율 표 황, 셀레늄, 텔루르 위에"그룹 6세"의 위에 산소를 제안했다.[42]크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 가끔 이 그룹에 있지만, 나중에 그룹 VIB의 일환으로, 우라늄은 나중에 악티 니드 시리즈로 이동될 것이다 매장 것 포함되었다.그 그룹의 이름 16로 1988년에 바뀌었어 산소, 황, 셀레늄, 텔루르, 그리고 후에 폴로늄과 함께 그룹에서 비아, 그룹화될 것이다.[43]

현대의 발견

19세기 후반, 마리 퀴리와 피에르 퀴리는 역청 우란광의 샘플 4배 많은 방사능 우라늄의 존재만으로 설명할 수 있을 것을 배출한다는 것을 발견했다.그 Curies 때까지 그들은 폴로늄에 순수한 샘플 몇개월 동안 개선한 역청 우란광 몇 십톤 가량의 모였다.그 발견 공식적으로 1898년에서 열렸다.이전에 입자 가속기의 발명에 있는 유일한 방법은 폴로늄을 만들기 위해 수개월 간 우라늄 ore.에서 빼는 것이었다[1]

livermorium을 이루는 것을 첫번째 시도는 1976년 1977년에 LBNL, calcium-48과 curium-248로 쏟아져 들어왔다에서지만, 성공적인지 않았다.1977년, 1998,1999년에는 러시아, 독일, 미국에서 연구 그룹에 의해 몇번의 실패한 시도 후에, livermorium 성공적으로 2000년에 합동 원자력 연구소에서calcium-48고 있는 원자들과 curium-248 원자 폭격에 의해 만들어졌다.때까지 2012년에 공식적으로 livermorium로 선정되었다 그 요소 ununhexium로 알려져 있었다.[1]

이름과 어원

19세기에, 덴마크의 제이콥 베르셀리우스는 그룹의 요소 oxyacids의 쌍더듬이틀 소금(소금을 형성했다 그룹 16"amphigens"[44]의 요소를 호출하자고 제안했다.[45][46]2산화물, 산성과 염기성 산화물)로 구성되어 이전에는 생각하고 있었다.이 용어는 1800년 초지만 이제 낡은 것은 약간의 사용을 받았다.[44]그 이름 chalcogen은 그리스의 언어 χαλκος(chalkos, 말 그대로"구리")에서, 그리고 γενές(유전자, born,[47]성별, kindle) 온다.그것은 처음으로 1932년에서 라이프니츠 대학 하노버, 어디에서 베르너 피셔에 의해 제시되었다에서 빌헬름 Biltz의 그룹에 의해 사용되었다.[30]"찰코겐"이라는 단어는 "할로겐"[48]과 유사하기 때문에 1930년대 독일에서 인기를 끌었다.비록 현대 그리스어 단어들의 문자 그대로의 의미는 "동-이전"을 의미하지만, 이것은 칼코겐이 특별히 구리와 관련이 없기 때문에 오해를 불러일으킨다.금속 광석의 대부분이 칼코게니드이고 고대 그리스어로 αααγοο라는 단어는 일반적으로 금속과 금속을 함유한 암석과 관련이 있기 때문에 "Ore-fore"는 더 나은 [49]번역으로 제안되어 왔다. 구리와 그 합금 청동은 인간이 사용한 최초의 금속 중 하나였다.

산소의 이름은 "산소 형성"을 뜻하는 그리스어 옥시 유전자에서 유래했습니다.유황의 이름은 라틴어 유황이나 산스크리트어 sulpere에서 유래했다; 두 용어 모두 유황을 뜻하는 고대어이다.셀레늄은 이전에 발견된 텔루륨 원소인 지구를 뜻하는 라틴어 telus에서 유래한 것과 일치하기 위해 달의 여신인 Selene의 이름을 따왔다.폴로늄은 마리 퀴리의 출생지인 [6]폴란드에서 이름을 따왔다.리버모륨은 로렌스 리버모어 [50]국립연구소의 이름을 따서 지어졌다.

발생.

가장 가벼운 4가지 칼코겐(산소, 황, 셀레늄, 텔루)은 모두 지구상의 원시 원소입니다.황과 산소는 구성 구리 광석, 셀레늄과 텔루륨은 이러한 [26]광석의 작은 흔적에서 발생합니다.폴로늄은 원형이 아니지만 다른 원소의 부패로 자연적으로 형성된다.간모륨은 전혀 자연적으로 발생하지 않는다.

산소는 대기의 21%, 물의 89%, 지각의 [5]46%, 그리고 인체의 65%를 차지한다.[51]산소는 또한 모든 산화물 광물과 수산화물 광물과 수많은 다른 [52]광물군에서 발견됩니다.태양 질량의 최소 8배인 별들은 핵융합을 [10]통해 중심핵에서 산소를 생산한다.산소는 우주에서 세 번째로 풍부한 원소이며,[53][54] 무게로 따지면 우주의 1%를 차지한다.

황은 무게 기준으로 지각의 0.035%를 차지하며, 그곳에서 17번째로 풍부한 원소이며[5] [51]인체의 0.25%를 차지한다.그것은 토양의 주요 성분이다.유황은 바닷물의 870ppm과 [1]대기의 약 1ppm을 차지한다.황은 원소 형태 또는 황화물 광물, 황산염 광물 또는 황산염 [52]광물의 형태로 발견될 수 있습니다.태양 질량의 최소 12배인 별들은 핵융합을 [10]통해 중심핵에서 유황을 생성한다.유황은 우주에서 10번째로 풍부한 원소이며,[53][54] 무게로 따지면 우주의 500ppm을 차지한다.

셀레늄은 무게로 [5]볼 때 지각의 0.05ppm을 차지한다.이것은 그것을 지구 지각에서 67번째로 풍부한 원소로 만든다.셀레늄은 평균적으로 토양의 5ppm을 차지한다.바닷물에는 셀레늄이 1조 당 약 200ppm 함유되어 있습니다.이 대기에는 1입방미터당 1나노그램의 셀레늄이 함유되어 있다.셀레나이트와 셀레나이트로 알려진 광물군이 있지만, 이 [55]그룹에는 많은 미네랄이 없다.셀레늄은 핵융합에 [10]의해 직접 생성되지 않는다.셀레늄은 [54]무게로 우주의 30ppm을 차지한다.

지구 지각에는 10억분의 5의 텔루와 [1]바닷물에는 15억분의 1의 텔루만이 존재한다.텔루륨은 [6]지각에 가장 적게 함유된 8~9개의 원소 중 하나이다.텔루레이트 광물과 텔루라이드 광물이 수십 개 있고, 텔루루 광물은 실바나이트와 캘러버라이트 [56]같은 금을 포함한 일부 광물에 존재한다.텔루륨은 [6][54][57]무게로 우주의 9분의 1을 차지한다.

폴로늄은 우라늄과 토륨의 방사성 붕괴를 통해 지구상에서 미량만 발생한다.그것은 우라늄 광석에 미터톤당 100마이크로그램의 농도로 존재한다.극미량의 폴로늄이 토양과 대부분의 음식, 그리고 인간의 [1]몸에 존재한다.지구의 지각은 10억분의 1 미만의 폴로늄을 함유하고 있어 [1][5]지구상에서 가장 희귀한 금속 중 하나이다.

간모륨은 항상 입자 가속기에서 인공적으로 생산된다.생산해도 한 번에 합성되는 원자는 소수에 불과하다.

친밀 원소

다음 항목도 참조하십시오.Chalcofil 및 Goldschmidt 분류

친산소 원소는 산소 이외의 친산소 원소와 쉽게 결합해 핵에 가라앉지 않는 화합물을 형성하기 때문에 표면에 남아 있거나 표면에 가까운 원소를 말한다.이러한 맥락에서 친칼코겐(chalcogen을 좋아하는) 원소는 산소에 대한 친화력이 낮고 [58]황화물로서 무거운 칼코겐 황과 결합하는 것을 선호하는 금속 및 무거운 비금속입니다.황화물 광물은 친석성 [52]원소에 의해 형성된 규산염 광물보다 훨씬 밀도가 높기 때문에, 친석성 원소는 지구 지각의 첫 결정화 시점에 친석성 원소의 아래에서 분리되었다.비록 이러한 감소가 사이더호일성 [59]요소에서 발견되는 수준에는 이르지 못했지만, 이것은 그들의 태양 함량에 대한 지구 지각의 고갈로 이어졌다.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
그룹 →
↓ 기간
1 1
H 		2
그
2 3
리 		4
있다 		5
B 		6
C 		7
N 		8
O 		9
F 		10
네
3 11
나 		12
Mg 		13
알 		14
시 		15
P 		16
S 		17
클론 		18
아르
4 19
K 		20
Ca 		21
스케이 		22
티 		23
V 		24
Cr 		25
Mn 		26
Fe 		27
회사 		28
니 		29
CU 		30
Zn 		31
가 		32
ge 		33
~하듯이 		34
세 		35
브르 		36
Kr
5 37
Rb 		38
시르 		39
Y 		40
Zr 		41
Nb 		42
모 		43
Tc 		44
루 		45
Rh 		46
PD 		47
아그 		48
CD 		49
인 		50
스니 		51
Sb 		52
테 		53
I 		54
Xe
6 55
Cs 		56
바 		1 asterisk 71
루 		72
HF 		73
타 		74
W 		75
레 		76
OS 		77
Ir 		78
Pt 		79
오 		80
Hg 		81
Tl 		82
PB 		83
비 		84
포 		85
앳 		86
Rn
7 87
프루 		88
라 		1 asterisk 103
Lr 		104
Rf 		105
데이터베이스 		106
Sg 		107
Bh 		108
Hs 		109
산 		110
Ds 		111
Rg 		112
Cn 		113
Nh 		114
플 		115
맥 		116
Lv 		117
Ts 		118
오그
1 asterisk 57
라 		58
Ce 		59
PR 		60
Nd 		61
그럼 		62
SM 		63
에우 		64
Gd 		65
Tb 		66
Dy 		67
호 		68
음.정말 		69
Tm 		70
YB
1 asterisk 89
AC 		90
Th(Th) 		91
빠 		92
U 		93
Np 		94
푸 		95
암 		96
Cm 		97
Bk 		98
Cf 		99
Es 		100
Fm 		101
Md 		102
아니요.

생산.

매년 약 1억 톤의 산소가 생산된다.산소는 가장 일반적으로 공기를 액체까지 냉각시킨 다음 데워 산소를 제외한 모든 공기 성분이 기체로 변하여 빠져나가는 부분 증류에 의해 생성됩니다.공기를 여러 번 부분적으로 증류하면 99.5%의 순수 산소를 [60]생성할 수 있습니다.산소를 생산하는 또 다른 방법은 건조하고 깨끗한 공기의 흐름을 제올라이트로 만들어진 분자 체의 층을 통해 보내는 것입니다. 이 층은 공기 중의 질소를 흡수하여 90-93%의 순수한 [1]산소를 남깁니다.

앨버타주 정유에서 회수된 유황, 브리티시컬럼비아주 노스밴쿠버에 선적하기 위해 비축.

유황은 원소 형태로 채굴할 수 있지만, 이 방법은 더 이상 예전만큼 인기가 없다.1865년 미국 루이지애나주와 텍사스주에서 다량의 원소 황이 발견됐지만 당시에는 추출이 어려웠다.1890년대에 Herman Frasch는 과열된 증기로 유황을 액화시킨 후 표면으로 끌어올리는 해결책을 생각해냈다.요즘 유황은 기름, 천연가스, [1]타르에서 추출되는 경우가 더 많다.

셀레늄의 세계 생산량은 연간 약 1500톤이며, 이 중 약 10%가 재활용됩니다.일본은 연간 800미터톤의 셀레늄을 생산하는 최대 생산국이다.다른 대형 생산국으로는 벨기에(연간 300톤), 미국(연간 200톤 이상), 스웨덴(연간 130톤), 러시아(연간 100톤) 등이 있다.구리 전해 정제 공정에서 셀레늄을 추출할 수 있다.셀레늄을 생산하는 또 다른 방법은 우유 베치와 같은 셀레늄 채집 식물을 재배하는 것이다.이 방법은 에이커당 3킬로그램의 셀레늄을 생산할 수 있지만,[1] 일반적으로 시행되지는 않는다.

텔루르는 주로 [61]구리 가공의 부산물로 생산된다.텔루르화 나트륨의 전해 환원에도 의해 정제될 수 있다.텔루르의 세계 생산량은 연간 150톤에서 200톤 사이이다.미국은 연간 약 50톤을 생산하는 최대 텔루 생산국 중 하나이다.페루, 일본, 캐나다도 텔루르의 [1]대량 생산국이다.

원자로가 만들어지기 전까지 모든 폴로늄은 우라늄 광석에서 추출되어야 했다.현대에는 대부분의 폴로늄 동위원소가 비스무트를 [6]중성자로 폭격하여 생산된다.폴로늄은 또한 원자로에서 높은 중성자량에 의해 생성될 수 있다.약 100그램의 폴로늄이 [62]매년 생산된다.상업용 폴로늄은 모두 러시아의 오제르스크 원자로에서 만들어진다.거기서부터 정화를 위해 러시아의 사마라로 옮겨지고 거기서부터 세인트루이스로 옮겨진다. 배급을 위한 피터스버그.미국은 폴로늄의 [1]최대 소비국이다.

모든 간모륨은 입자 가속기에서 인공적으로 생산된다.간모륨의 첫 번째 성공적인 생산은 큐륨-248 원자에 칼슘-48 원자를 폭격함으로써 이루어졌다.2011년 현재 약 25개의 간모륨 원자가 [1]합성되었다.

적용들

신진대사는 산소의 가장 중요한 원천이자 사용이다.소규모 산업 용도에는 제강(생산되는 모든 정제 산소의 55%), 화학 산업(모든 정제 산소의 25%), 의료용, 물 처리(산소가 일부 종류의 박테리아를 죽임), 로켓 연료(액체 형태), 금속 [1]절단 등이 있습니다.

생성된 대부분의 유황은 이산화황으로 변환되며, 이산화황은 매우 흔한 공업용 화학물질인 황산으로 더욱 변환됩니다.다른 일반적인 용도에는 화약과 그리스 화재의 주요 성분이 되는 것과 토양 pH를 [6]변화시키는 데 사용되는 것이 포함됩니다.유황은 또한 가황하기 위해 고무에 섞인다.유황은 콘크리트와 불꽃놀이에 사용된다.생성된 황산의 60%는 인산 [1][63]생성에 사용됩니다.유황은 "황소, 관상용, 채소, 곡물 및 기타 농작물"[64]의 살충제(특히 진통제 및 살균제)로 사용됩니다.

유황의 도포인 화약

생산되는 모든 셀레늄의 약 40%가 유리 제조에 사용됩니다.생산된 모든 셀레늄의 30%는 망간 생산을 포함한 야금업에 사용됩니다.생산되는 모든 셀레늄의 15%는 농업에 쓰인다.태양광 재료와 같은 전자제품이 전체 셀레늄 생산량의 10%를 차지한다.색소는 생성되는 모든 셀레늄의 5%를 차지한다.역사적으로 복사기나 광도계 같은 기계는 전체 셀레늄 생산량의 3분의 1을 사용했지만, 이 애플리케이션은 꾸준히 [1]감소하고 있습니다.

텔루와 이산화텔루의 혼합물인 아산화텔루는 일부 CD-RW 디스크 및 DVD-RW 디스크의 개서 가능한 데이터 층에 사용됩니다.텔루르화 비스무트는 광수용체와 같은 많은 마이크로 전자 장치에도 사용됩니다.텔루륨은 때때로 가황고무의 황 대체제로 사용된다.텔루화카드뮴은 태양전지판에서 [1]고효율 재료로 사용된다.

폴로늄의 응용 프로그램 중 일부는 원소의 방사능과 관련이 있다.예를 들어 폴로늄은 연구를 위한 알파 입자 발생기로 사용된다.폴로늄과 베릴륨이 합금된 것은 효율적인 중성자원을 제공한다.폴로늄은 또한 핵 배터리에 사용된다.대부분의 폴로늄은 정전기 방지 [1][5]장치에 사용된다.리버모륨은 매우 희귀하고 반감기가 짧기 때문에 전혀 쓸모가 없다.

반도체 공정에는 유기칼코겐 화합물이 관여한다.이 화합물들은 또한 배위자 화학과 생화학으로 특징지어진다.카르코겐 자체의 적용은 초극성 화학(비공유 결합 상호작용을 포함하는 화학)에서 산화환원 쌍을 조작하는 것이다.이 응용은 결정 패킹, 큰 분자의 조립, 패턴의 생물학적 인식 등의 응용으로 이어집니다.더 큰 칼코겐인 셀레늄과 텔루르의 2차 결합 상호작용은 유기 용매를 보유한 아세틸렌 나노튜브를 만들 수 있습니다.카르코겐 상호작용은 구조 분석과 스테레오 전자 효과, 특히 유용합니다.스루 결합을 가진 카르코게니드도 응용이 있다.예를 들어, 2가 유황은 탄산이온, 양이온 중심, 래디칼을 안정시킬 수 있다.칼코겐은 Cu(II)를 Cu(I)로 변환할 수 있는 것과 같은 리간드(DCTO 등) 특성을 부여할 수 있다.카르코겐 상호작용을 연구하면 주요 합성 화학에서 사용되는 래디칼 양이온에 접근할 수 있습니다.생물학적으로 중요한 금속 산화환원 중심은 메티오닌 및 셀레노시스테인과 같은 카르코겐을 포함한 리간드의 상호작용에 의해 조절 가능하다.또한, 카르코겐 스루[dubious – discuss] 결합은 전자 [14]전달 과정에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다.

생물학적 역할

주요 기사:생물반응의 다이옥시겐, 유황주기, 생물학의 셀레늄
산소를 포함한 중요한 생물학적 화합물인 DNA

산소는 ATP를 생성하기 위해 거의 모든 유기체에 의해 필요하다.그것은 또한 물, 아미노산, DNA와 같은 대부분의 다른 생물학적 화합물의 핵심 성분이다.인간의 혈액에는 많은 양의 산소가 포함되어 있다.사람의 뼈는 28%의 산소를 함유하고 있다.인체 조직에는 16%의 산소가 함유되어 있다.전형적인 70킬로그램의 인간은 43킬로그램의 산소를 가지고 있는데, 대부분 [1]물의 형태이다.

모든 동물들은 상당한 양의 유황을 필요로 한다.시스테인과 메티오닌과 같은 일부 아미노산은 유황을 함유하고 있다.식물의 뿌리는 토양에서 황산 이온을 흡수하여 황화 이온으로 환원한다.또한 금속단백질은 몸 안의 유용한 금속 원자에 부착하기 위해 유황을 사용하고 유황은 카드뮴과 같은 독성 금속 원자에 부착하여 간의 안전으로 끌어당긴다.평균적으로 인간은 매일 900밀리그램의 유황을 소비한다.스컹크 스프레이에서 발견되는 유황 화합물은 종종 강한 [1]냄새를 가지고 있다.

모든 동물들과 몇몇 식물들은 미량의 셀레늄을 필요로 하지만, 일부 특수 [6][65]효소를 위해서만 필요하다.인간은 평균적으로 하루에 6에서 200마이크로그램의 셀레늄을 섭취한다.버섯과 브라질 견과류는 셀레늄 함량이 높은 것으로 특히 유명하다.음식에서 셀레늄은 셀레노시스테인과 셀레노메티오닌과 [1]같은 아미노산의 형태로 가장 흔하게 발견됩니다.셀레늄은 중금속 [65]중독으로부터 보호할 수 있다.

셀레늄 대신 몇몇 곰팡이가 텔루륨을 화합물에 포함시킬 수 있지만 텔루륨은 동물에 필요하지 않은 것으로 알려져 있습니다.또한 미생물은 텔루륨을 흡수하여 디메틸 텔루화물을 방출한다.혈류에 있는 대부분의 텔루르는 소변으로 천천히 배출되지만 일부는 디메틸 텔루라이드로 전환되어 폐를 통해 배출된다.평균적으로, 인간은 하루에 약 600 마이크로그램의 텔루륨을 섭취한다.식물은 흙에서 약간의 텔루륨을 흡수할 수 있다.양파와 마늘은 건조 [1]중량에 300ppm의 텔루륨을 함유하고 있는 것으로 밝혀졌다.

폴로늄은 생물학적 역할을 하지 않으며 방사능 때문에 독성이 강하다.

독성

NFPA 704
화마름
2
0
0
셀레늄용 파이어 다이아몬드

산소는 일반적으로 무독성이지만 고농도로 사용될 경우 산소 독성이 보고되었습니다.원소 기체 형태와 물의 구성 요소 모두에서, 그것은 지구상의 거의 모든 생명체에 필수적입니다.그럼에도 불구하고 액체 산소는 매우 위험하다.[6]가스 산소도 너무 위험합니다.예를 들어, 스포츠 다이버들은 가끔 [1]수심 10미터(33피트) 이상에서 순수한 산소를 들이마셔서 생기는 경련으로 익사하기도 한다.산소는 또한 일부 [51]박테리아에게 독성이 있다.산소 동위원소인 오존은 대부분의 생명체에 독성이 있다.그것은 [66]호흡기에 병변을 일으킬 수 있다.

유황은 일반적으로 무독성이며 심지어 인간에게 필수적인 영양소이기도 하다.단, 원소적 형태에서는 눈과 피부의 홍조, 흡입 시 화상감 및 기침, 화상감 및 설사 및/또는[64] 카타르시스를 일으킬 수 있으며 점막을 [67][68]자극할 수 있다.소의 반추에 있는 미생물이 [69]유황과 반응할 때 독성 황화수소를 생성하기 때문에 유황의 과잉은 소에게 독이 될 수 있다.황화수소(HS)와2 이산화황(SO)과2 같은 많은 유황 화합물은 [1]독성이 강하다.

셀레늄은 하루에 수십에서 수백 마이크로그램 정도의 미량 영양소입니다.450마이크로그램 이상의 복용량은 입냄새와 체취를 유발하는 독성이 있을 수 있습니다.일부 업종에서 발생할 수 있는 저준위 노출이 장기화되면 체중 감소, 빈혈 및 피부염이 발생한다.셀레늄 중독의 많은 경우 [70]체내에 셀레늄산이 형성된다.셀렌화수소(HSE2)는 [1]독성이 강하다.

텔루르에 노출되면 불쾌한 부작용을 일으킬 수 있다.공기 1입방미터당 10마이크로그램 정도의 텔루륨이 썩은 [6]마늘 냄새로 악명높은 입냄새를 유발할 수 있다.급성 텔루 중독은 구토, 장염, 내출혈, 호흡부전을 일으킬 수 있다.텔루르에 대한 장시간 저준위 노출은 피로와 소화불량을 일으킨다.텔루산나트륨(NaTeO23)은 약 2그램의 [1]양으로 치명적입니다.

폴로늄은 알파 입자 방출체로서 위험하다.폴로늄-210은 섭취 시 무게로 볼 때 시안화수소보다 100만 배나 독성이 있다.과거에는 살인 무기로 사용되었으며, 가장 유명한 것은 알렉산더 리트비넨코입니다.[1]폴로늄 중독은 메스꺼움, 구토, 거식증, 림프감소증을 일으킬 수 있다.그것은 또한 모낭과 백혈구를 [1][71]손상시킬 수 있다.폴로늄-210은 알파 입자 방출이 사람의 [62]피부를 통과할 수 없기 때문에 섭취하거나 흡입할 때만 위험하다.폴로늄-209도 독성이 있어 [72]백혈병을 일으킬 수 있다.

암피드염

암피드 소금은 19세기에 Jons Jacob Berzelius가 산소, 황, 셀레늄,[73] 텔루륨을 포함한 주기율표의 16번째 군에서 유래한 화학적인 소금에 대해 붙인 이름이다.이 용어는 1800년대 초에 사용되었지만 지금은 [74]사용되지 않습니다.16번째 그룹에서 현재 사용되는 용어는 카르코겐이다.

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