Groupe 16 du tableau périodique ou chalcogène

Le groupe 16 du tableau périodique : position de chaque élément dans le tableau périodique et l’IUPAC, caractéristiques et propriétés.

Le groupe 16 du tableau périodique comprend les éléments chalcogènes. ce mot vient de  chalcos « minerais » et gena « naissance » en grec ancien. Dans l’ancien système IUPAC, c’était le « groupe VIB ». Dans le système CAS, son nom était « VIA ». Le mot chalcogène étant obsolète, les ouvrages modernes citent plutôt les éléments du groupe 16 ou de colonne de l’oxygène. Des expressions comme « analogues chalcogénés » sont employées par l’IUPAC en anglais.

Caractéristiques

Période	Élément chimique	Symbole chimique	Famille d’éléments	Z	Configuration électronique
2	Oxygène	O	Non-métal	8	[He] 2s2 2p4
3	Soufre	S	Non-métal	16	[Ne] 3s2 3p4
4	Sélénium	SE	Non-métal	34	[Ar] 4s2 3d10 4p4
5	Tellure	Te	Métalloïde	52	[Kr] 5s2 4d10 5p4
6	Polonium	Po	Métal pauvre	84	[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p4
7	Livermorium	Lv	Indéterminée	116	[Rn] 7s2 5f14 6d10 7p4

Propriétés

Le caractère métallique des éléments de la colonne 16 croît, comme celui des colonnes 13, 14, 15 et 17 à mesure que l’on descend le long de la colonne. À l’inverse, leur éléctronégativité diminue quand le numéro atomique augmente. Le polonium est un métal, le soufre et l’oxygène sont des isolants, le sélénium et le tellure sont des semiconducteurs. Contrairement aux autres éléments, les corps simples, se trouvant en bas de la colonne, sont attaqués par l’acide chlorhydrique.

Le type ns² np⁴ ou ns² (n–1)d¹⁰ np⁴ constitue la structure électronique de valence des chalcogènes. Due à cette structure, ils ont une forte tendance à former deux liaisons covalentes ou à capter deux électrons. Ce type de valence leur permet de respecter la règle de l’octet et d’acquérir une couche saturée. Tout comme les molécules H₂O (eau) et H₂S (sulfure d’hydrogène), les anions O²⁻ (oxyde) et S²⁻ (sulfure) en sont des exemples.

En partant du soufre et en descendant, on observe souvent les états d’oxydation +4 et +6, homologues respectifs des ions sulfite et sulfate. Plus on descend le long de la colonne, moins la double liaison entre les éléments C ou N et un élément du groupe de l’oxygène devient stable. Ce phénomène se produit également dans d’autres groupes de la classification périodique. En voici quelques exemples : O=C=O est très stable, S=C=S l’est moins, Se=C=Se polymérise facilement.

L’oxygène est l’élément chimique le plus abondant sur Terre. L’organisme humain en particulier stocke le  soufre dans les cheveux, les os et les ongles. Une carence en sélénium peut entraîner jusqu’à une immunodéficience et une faiblesse musculaire. Le tellure, associé au sélénium, est utilisé dans la fabrication des photocopieurs et imprimantes laser. Le polonium 210 est cancérigène ; il est présent dans la fumée de cigarette. Le livermorium ne sert qu’à des fins scientifiques.