Periodiek Systeem van de Elementen

1. Periodiek Systeem van de Elementen

2. Groep 16 (VIa)Zuurstofgroep Leo Bergmans – Jean Van de Weerdt

3. Groep 16 (VIa)Zuurstofgroep De elementen van de 6e hoofdgroep van het Periodiek Systeem worden chalcogenen („ertsvormers “, v.h. Griekse: „chalcos = brons + „genno “ = vormen) genoemd. De chalkogenen met een laag atoomnummer zijn niet-metalen, die gemakkelijk met metalen reageren. Seleen en telluur komen ook in metallische vorm voor.Polonium en ununhexium zijn metalen. Leo Bergmans – Jean Van de Weerdt

4. Groep 16 (VIa)Zuurstofgroep • Zuurstof vormt twee soorten moleculen: • dizuurstof (zuurstofgas) O2 • trizuurstof (ozon) O3 • Ca. 1/5 van het volume van de lucht (20,9 vol%) bestaat uit zuurstofgas. Zuurstof is naar voorkomen het eerste element in de aardkorst (ca. 46,7 massa-%), het meest in de vorm van metaaloxiden, silicaten, carbonaten en andere zouten. Ook van de oceanen is het het hoofdbestanddeel (87 massa%), omdat het een van de twee elementen is waaruit water (H2O) bestaat. Hetzelfde geldt voor het ijs waaruit o.a. de poolkappen hier op aarde bestaan. De naam zuurstof is afkomstig van de Griekse woorden oxys en geinomai (Lat.: oxygenium) wat zuurvormen/zuurvormer betekent; zuurstof is een vrijwel letterlijke vertaling. De naam werd in 1777 door A.L. Lavoisier voorgesteld omdat het in alle (toen bekende) zuren voorkwam. Men veronderstelde dat zuurstof de zure eigenschappen van de zuren veroorzaakte. • Op grote schaal verkrijgt men technisch zuurstofgas door • gefractioneerde destillatie van vloeibare lucht • door membraanscheiding O Het element met de foute naam 8 Zuurstof Leo Bergmans – Jean Van de Weerdt

5. Groep 16 (VIa)Zuurstofgroep Het speelt een belangrijke rol in metallurgische processen, zoals bij de bereiding van staal. Zuurstofgas is onontbeerlijk voor het levensonderhoud van planten en dieren. Zuurstofgas in zuivere vorm wordt veel toegepast in lasapparatuur of in snijbranders waarbij ethyn(acetyleen) wordt verbrand in een zuurstofgasstroom en temperaturen van meer dan 3000°C worden bereikt. In de medische wereld voor mensen met ademhalingsproblemen. O Het element met de foute naam Leo Bergmans – Jean Van de Weerdt

6. Reacties in zuiver zuurstofgas

7. Groep 16 (VIa)Zuurstofgroep Zwavel smelt bij de verbranding tot een bloedrode vloeistof. Daarbij ontstaat een blauwe vlam. Bij 95,6 °C zet hij om tot β-zwavel (monokliene zwavel). α-zwavel, rhombisch kristalliserend (rhombische zwavel) Bij de middeleeuwse alchemisten symboliseerde de leeuw de zwavel. De naam zwavel stamt af van het Latijnse sulfur (sulphurium: de steen die brandt). S Het element van de leeuw Zwavel komt in verschillende allotrope vormen voor: 16 Zwavel Leo Bergmans – Jean Van de Weerdt

8. Groep 16 (VIa)Zuurstofgroep Bij verhitting van zwavel breken de vanderwaalskrachten tussen de ‘S8-kroontjes’. Bij verdere stijging van temperatuur ontstaan ketens van (aan elkaar gekoppelde) S8-moleculen. Boven 159 °C neemt de viscositeit van de vloeistof toe. De slierten bewegen minder gemakkelijk langs elkaar dan de ‘kronen’. Nog sterkere verhitting zorgt voor kortere ketens en ‘losse ’atomen. De viscositeit neemt weer af. Vaste zwavel bestaat normalerwijs uit S8-moleculen, waarbij acht zwavelatomen in een ring zig-zagvormig gebonden zijn (zgn. kroonvorm). Uitgieten van vloeibare zwavel in koud water levert een plastisch en amorf polymeer met rubbereigenschappen (‘plastische zwavel’). Na verloop van tijd gaat dit ‘plastic’ weer over in rhombische zwavel. S Het element van de leeuw • Vloeibare zwavel • λ-zwavel: S8-ringen (geel) • π-zwavel: Sn (6 ≤ n ≤ 25, n ≠ 8) laagmoleculaire en grotere ringen • μ-zwavel: Sn (103 ≤ n ≤ 106) hoogmoleculaire ketens Leo Bergmans – Jean Van de Weerdt

9. Groep 16 (VIa)Zuurstofgroep In de wijnbouw wordt zwavel gebruikt als middel tegen schimmel, en als zwaveldioxide als bewaarmiddel voor wijn. Zwavel is een belangrijke grondstof voor de chemische industrie, o.a. voor de bereiding van zwavelzuur en van sulfaten. Zwavel is een belangrijk bestanddeel van buskruit, dat o.a. in vuurwerk gebruikt wordt. Vulkaniseren van rubber S Het element van de leeuw Leo Bergmans – Jean Van de Weerdt

10. Groep 16 (VIa)Zuurstofgroep Seleen is voor alle levensvormen essentieel (sporenelement). Seleenverbindingen worden daarom als voedingssupplementen aangeboden en aan voeder- en meststoffen toegevoegd. In hoger concentraties is het, als enkelvoudige en als samengestelde stof, zeer giftig. Seleen is genoemd naar de Griekse maangodin, Selènè. • Seleen komt in verschillende allotrope vormen voor: • Rood seleen, bestaat voor 30 % uit Se8-ringen en voor 70 % uit Se8+n • Zwart, amorf (glasachtig) seleen • Grauw „metallisch“ seleen is de stabielste allotrope vorm, en gedraagt zich als een halfmetaal. • Boven het smeltpunt van 220 °C vormt zich een zwarte vloeistof. Bij verdere temperatuurverhoging ontstaat gele seleendamp. Se Het element van de maan 34 Seleen Leo Bergmans – Jean Van de Weerdt

11. Groep 16 (VIa)Zuurstofgroep Belichtingstrommels voor fotokopiëerapparaten en voor laserprinters In de glasindustrie wordt CdSe gebruikt voor het maken van roodgekleurd glas. Antiroos- shampoo: suspensie met ca. 1 % seleensulfide (SeS2). Belichtingsmeters Se Het element van de maan Leo Bergmans – Jean Van de Weerdt

12. Groep 16 (VIa)Zuurstofgroep Telluur is een zeldzaam element, dat ongeveer even weinig voorkomt als goud. M.H. Klaproth, ontdekker van telluur, ontdekte nog zeven andere elementen. Telluur is technisch van weinig belang, omdat het moeilijk te bereiden is, en daarom duur is. Elementair telluur wordt in de metaalindustrie o.a. gebruikt (< 1 %) in staal, gietijzer, koper- en lood-legeringen en ook in roestvrij edelstaal. Het bevordert de corrosiebestendigheid en verbetert de mechanische eigenschappen en ook de bewerkbaarheid. De naam telluur is afgeleid van Tellus, de Romeinse godin van de Aarde. Te Het element van de aarde 52 Telluur Leo Bergmans – Jean Van de Weerdt

13. Groep 16 (VIa)Zuurstofgroep Waar a-straling bij uitwendige inwerking al door de huid afgeschermd wordt, werkt ze sterk beschadigend bij mensen, als een alfa-straler in het lichaam dringt. In november 2006 kwam de isotoop 210Po daardoor in het nieuws, nadat de voormalige Russische geheimagent Alexander Litwinenko door deze isotoop stierf. Voor de ontdekking en beschrijving van polonium (samen met radium) kreeg Marie Curie in 1911 de Nobelprijs voor Chemie. Polonium zendt 5000 maal zoveel straling uit als een even grote hoeveelheid radium. Polonium wordt als neutronenbron gebruikt bij kernsplijting. Po Het stralende element uit Polen 84 Polonium Bekend zijn de poloniumisotopen 190Po tot 218Po, die allemaal radioactief zijn. De halfwaardetijden zijn erg verschillend en bedragen van zowat 3·10-7 seconden voor 212Po tot 103 jaar voor 209Po. De belangrijkste, natuurlijk voorkomende isotoop 210Po bezit een halfwaardetijd van 138 dagen en vervalt onder uitzending van a-straling in de loodisotoop 206Pb. De naam polonium is afgeleid van het Latijnse Polónia, de naam voor Polen, het geboorteland van de ontdekster, Marie Curie (1898). Het was (na uraan en thorium) het 3e radioactieve element dat ontdekt werd. Leo Bergmans – Jean Van de Weerdt

14. Groep 16 (VIa)Zuurstofgroep 116 Ununhexium Element 116 werd in december 2000 gemaakt door medewerkers van het Instituut voor kernonderzoek in Dubna (Rusland) door fusie van een curium- en een calcium-atoomkern. 24896Cm + 4820Ca →292116Uuh + 1n Een naam is nog niet voorgesteld. Voorlopig wordt het Latijnse telwoord voor dit element gehanteerd: ununhexium. Met een halveringstijd van 47 milliseconde vervalt dit element door het afsplitsen van een alfadeeltje tot element 114, ununquadium. Leo Bergmans – Jean Van de Weerdt