Верны ли утверждения об элементах V I группы главной подгруппы

Задание относится к предмету химия, разделу химия элементов (неорганическая химия), группа халькогенов.

Давайте разберем каждое утверждение по порядку, объясняя всё подробно:

1. Максимальная степень окисления всех халькогенов равна +6.

Халькогены (элементы VI группы главной подгруппы: кислород, сера, селен, теллур и полоний) в высшей степени окисления характеризуются использованием всех своих валентных электронов (s²p⁴).

• Максимальная степень окисления халькогенов действительно равна +6. Например:
  • S в соединении H₂SO₄ (сера находится в степени окисления +6),
  • Se в H₂SeO₄ (селен в степени окисления +6),
  • Te в H₆TeO₆ (теллур в степени окисления +6),
  • Полоний тоже теоретически может проявлять степень окисления +6.

НО! Кислород (первый элемент группы) не проявляет степень окисления +6, так как для этого ему требовалось бы существенно нарушить принятые химические правила из-за отсутствия доступных d-орбиталей. Максимальная степень окисления кислорода ограничена +2 (в OF₂ — кислород в этом соединении имеет степень окисления +2).

Вывод: Утверждение неверное. Максимальная степень окисления всех халькогенов ≠ +6, так как кислород не может проявлять такую степень.

2. Селен проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства.

Селен (Se) — элемент VI группы главной подгруппы. Он, как и другие халькогены, способен проявлять свойства как окислителя, так и восстановителя в разных реакциях:

1. Как окислитель: Селен может принимать электроны, его степень окисления понижается (например, с +6 до 0 или –2). Это характерно для его соединений с высокой степенью окисления (H₂SeO₄, SeO₃).
   Пример: \[ SeO₃ + 6H⁺ + 6e⁻ → Se + 3H₂O \]
   Здесь селен из степени окисления +6 превращается в 0.
2. Как восстановитель: Селен может отдавать электроны, его степень окисления повышается (например, с 0 до +4 или +6). Это характерно для селеноводорода (H₂Se).
   Пример: \[ H₂Se → SeO₂ → SeO₃ \]
   Здесь селен из степени окисления –2 переходит в +6.

Вывод: Утверждение верное. Селен действительно проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства.

3. Кислород — самый сильный окислитель в природе.

Сила окислителя определяется его электрохимическим потенциалом (чем он выше, тем сильнее окислитель). Стандартный электродный потенциал кислорода в реакции:

\[ O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O \] равен +1,23 В.

Кислород действительно является сильным окислителем, особенно в молекулярной форме (O₂), а также в одноатомных ионах (O²⁻).

НО! Кислород — не самый сильный окислитель. Существуют вещества с более высокими значениями электродного потенциала, например:

• Фтор (F₂), у которого стандартный потенциал реакции: \[ F₂ + 2e⁻ → 2F⁻ \] равен +2,87 В.

Таким образом, фтор сильнее, чем кислород.

Итоговые ответы:

• Максимальная степень окисления всех халькогенов равна +6. — Неверно.
• Селен проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства. — Верно.
• Кислород — самый сильный окислитель в природе. — Неверно.

Вывод: Утверждение неверное. Кислород — сильный окислитель, но не самый сильный.