Calcógeno

Los calcógenos muestran patrones similares en la configuración electrónica , especialmente en las capas más externas , donde todos tienen el mismo número de electrones de valencia , lo que da como resultado tendencias similares en el comportamiento químico:

Todos los calcógenos tienen seis electrones de valencia . Todos los calcógenos sólidos y estables son blandos ^{[ 9 ]} y no conducen bien el calor. ^{[ 3 ]} La electronegatividad disminuye hacia los calcógenos con números atómicos más altos. La densidad, los puntos de fusión y ebullición, y los radios atómicos e iónicos ^{[ 10 ]} tienden a aumentar hacia los calcógenos con números atómicos más altos. ^{[ 3 ]}

De los seis calcógenos conocidos, uno (oxígeno) tiene un número atómico igual a un número mágico nuclear , lo que significa que sus núcleos atómicos tienden a tener mayor estabilidad frente a la desintegración radiactiva. ^{[ 11 ]} El oxígeno tiene tres isótopos estables y 14 inestables. El azufre tiene cuatro isótopos estables, 20 radiactivos y un isómero . El selenio tiene seis isótopos estables o casi estables observacionalmente, 26 isótopos radiactivos y 9 isómeros. El telurio tiene ocho isótopos estables o casi estables, 31 inestables y 17 isómeros. El polonio tiene 42 isótopos, ninguno de los cuales es estable. ^{[ 12 ]} Tiene 28 isómeros adicionales. ^{[ 2 ]} Además de los isótopos estables, algunos isótopos radiactivos de calcógeno se encuentran en la naturaleza, ya sea porque son productos de desintegración, como el ^210Po , porque son primordiales , como el ^82Se , debido a la espalación de rayos cósmicos , o a través de la fisión nuclear del uranio. Se han descubierto los isótopos de livermorio ^288Lv a ^{293Lv ; el isótopo de livermorio más estable es el 293Lv} , que tiene una vida media de 0,061 segundos. ^{[ 2 ] [ 13 ]}

Con la excepción del livermorio, todos los calcógenos tienen al menos un radioisótopo natural : el oxígeno tiene trazas de ^15O , el azufre tiene trazas de ^35S , el selenio tiene ^82Se , el telurio tiene ^128Te y ^130Te , y el polonio tiene ^210Po .

Entre los calcógenos más ligeros (oxígeno y azufre), los isótopos con menor número de neutrones experimentan emisión de protones , los isótopos con número moderado de neutrones experimentan captura electrónica o desintegración β ⁺ , los isótopos con número moderado de neutrones experimentan desintegración β− ^, y los isótopos con mayor número de neutrones experimentan emisión de neutrones . Los calcógenos intermedios (selenio y telurio) tienen tendencias de desintegración similares a las de los calcógenos más ligeros, pero no se han observado isótopos emisores de protones, y algunos de los isótopos con menor número de neutrones del telurio experimentan desintegración alfa . Los isótopos de polonio tienden a desintegrarse mediante desintegración alfa o beta. ^{[ 14 ]} Los isótopos con espines nucleares distintos de cero son más abundantes en la naturaleza entre los calcógenos selenio y telurio que entre el azufre. ^{[ 15 ]}

El alótropo más común del oxígeno es el oxígeno diatómico, u O₂ _, una molécula paramagnética reactiva que es omnipresente en los organismos aerobios y tiene un color azul en su estado líquido . Otro alótropo es el _O₃ , u ozono , que son tres átomos de oxígeno unidos entre sí en una formación angular. También existe un alótropo llamado tetraoxígeno , u O₄ _, [ ^{17 ] y} seis alótropos de oxígeno sólido , incluido el "oxígeno rojo", que tiene la fórmula _O₈ . ^{[ 18 ]}

El azufre tiene más de 20 alótropos conocidos, más que cualquier otro elemento excepto el carbono . ^{[ 19 ]} Los alótropos más comunes son anillos de ocho átomos, pero se conocen otros alótropos moleculares que contienen desde dos átomos hasta 20. Otros alótropos notables del azufre incluyen el azufre rómbico y el azufre monoclínico . El azufre rómbico es el más estable de los dos alótropos. El azufre monoclínico toma la forma de largas agujas y se forma cuando el azufre líquido se enfría ligeramente por debajo de su punto de fusión. Los átomos en el azufre líquido generalmente se encuentran en forma de largas cadenas, pero por encima de 190  °C, las cadenas comienzan a romperse. Si el azufre líquido por encima de 190  °C se congela muy rápidamente, el azufre resultante es amorfo o "plástico". El azufre gaseoso es una mezcla de azufre diatómico (S₂ ₎ y anillos de 8 átomos. ^{[ 20 ]}

El selenio tiene al menos ocho alótropos distintos. ^{[ 21 ]} El alótropo gris, comúnmente denominado alótropo "metálico", a pesar de no ser un metal, es estable y tiene una estructura cristalina hexagonal . El alótropo gris del selenio es blando, con una dureza de Mohs de 2, y quebradizo. Otros cuatro alótropos del selenio son metaestables . Estos incluyen dos alótropos rojos monoclínicos y dos alótropos amorfos , uno de los cuales es rojo y el otro negro. ^{[ 22 ]} El alótropo rojo se convierte en el alótropo negro en presencia de calor. El alótropo gris del selenio está formado por espirales en átomos de selenio, mientras que uno de los alótropos rojos está formado por apilamientos de anillos de selenio (Se ₈ ). ^{[ 2 ]}

No se conocen alótropos del telurio, ^{[ 23 ]} aunque su forma típica es hexagonal. El polonio tiene dos alótropos, conocidos como α-polonio y β-polonio. ^{[ 24 ]} El α-polonio tiene una estructura cristalina cúbica y se convierte en el β-polonio romboédrico a 36  °C. ^{[ 2 ]}

Los calcógenos presentan estructuras cristalinas variables. La estructura cristalina del oxígeno es monoclínica , la del azufre es ortorrómbica , el selenio y el telurio tienen una estructura cristalina hexagonal , mientras que el polonio tiene una estructura cristalina cúbica . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

El oxígeno, el azufre y el selenio son no metales , y el telurio es un metaloide , lo que significa que sus propiedades químicas se encuentran entre las de un metal y las de un no metal. ^{[ 4 ]} No se sabe con certeza si el polonio es un metal o un metaloide. Algunas fuentes se refieren al polonio como un metaloide, ^{[ 2 ] [ 25 ]} aunque tiene algunas propiedades metálicas. Además, algunos alótropos del selenio muestran características de un metaloide, ^{[ 26 ]} aunque el selenio generalmente se considera un no metal. Si bien el oxígeno es un calcógeno, sus propiedades químicas son diferentes a las de otros calcógenos. Una razón para esto es que los calcógenos más pesados ​​tienen orbitales d vacíos . La electronegatividad del oxígeno también es mucho mayor que la de los otros calcógenos. Esto hace que la polarizabilidad eléctrica del oxígeno sea varias veces menor que la de los otros calcógenos. ^{[ 15 ]}

Para formar enlaces covalentes, un calcógeno puede aceptar dos electrones según la regla del octeto , dejando dos pares de electrones no enlazantes ^. Cuando un átomo forma dos enlaces simples , estos forman un ángulo entre 90° y 120° . En cationes 1+ , como H₃O⁺ , un calcógeno forma tres orbitales moleculares dispuestos en una estructura piramidal trigonal y un par de electrones no enlazantes. Los enlaces dobles también son comunes en los compuestos de calcógeno, por ejemplo _, en los calcogenatos (véase más adelante).

El número de oxidación de los compuestos de calcógeno más comunes con metales positivos es −2. Sin embargo, la tendencia de los calcógenos a formar compuestos en el estado −2 disminuye hacia los calcógenos más pesados. ^{[ 27 ]} Otros números de oxidación, como −1 en la pirita y el peróxido , también ocurren. El número de oxidación formal más alto es +6. ^{[ 3 ]} Este número de oxidación se encuentra en sulfatos , selenatos , teluratos , polonatos y sus ácidos correspondientes, como el ácido sulfúrico .

El oxígeno es el elemento más electronegativo, excepto el flúor , y forma compuestos con casi todos los elementos químicos, incluidos algunos de los gases nobles . Se une comúnmente con muchos metales y metaloides para formar óxidos , incluidos el óxido de hierro , el óxido de titanio y el óxido de silicio . El estado de oxidación más común del oxígeno es −2, y el estado de oxidación −1 también es relativamente común. ^{[ 3 ]} Con el hidrógeno forma agua y peróxido de hidrógeno . Los compuestos orgánicos de oxígeno son omnipresentes en la química orgánica .

Los estados de oxidación del azufre son −2, +2, +4 y +6. Los análogos de compuestos de oxígeno que contienen azufre suelen tener el prefijo tio- . La química del azufre es similar a la del oxígeno en muchos aspectos. Una diferencia radica en que los enlaces dobles azufre-azufre son mucho más débiles que los enlaces dobles oxígeno-oxígeno, pero los enlaces simples azufre-azufre son más fuertes que los enlaces simples oxígeno-oxígeno. ^{[ 28 ]} Los compuestos orgánicos de azufre, como los tioles, tienen un olor característico fuerte, y algunos organismos los utilizan. ^{[ 2 ]}

Los estados de oxidación del selenio son −2, +4 y +6. El selenio, como la mayoría de los calcógenos, se une al oxígeno. ^{[ 2 ]} Hay algunos compuestos orgánicos de selenio , como las selenoproteínas . Los estados de oxidación del telurio son −2, +2, +4 y +6. ^{[ 3 ]} El telurio forma los óxidos monóxido de telurio , dióxido de telurio y trióxido de telurio . ^{[ 2 ]} Los estados de oxidación del polonio son +2 y +4. ^{[ 3 ]}

Hay muchos ácidos que contienen calcógenos, incluidos el ácido sulfúrico, el ácido sulfuroso , el ácido selénico y el ácido telúrico . Todos los calcogenuros de hidrógeno son tóxicos excepto el agua . ^{[ 29 ] [ 30 ]} Los iones de oxígeno a menudo vienen en forma de iones óxido ( O ²⁻ ), iones peróxido ( O 2− 2 ) e iones hidróxido ( OH ⁻ ). Los iones de azufre generalmente vienen en forma de sulfuros ( S ²⁻ ), bisulfuros ( SH ⁻ ), sulfitos ( SO 2− 3 ), sulfatos ( SO 2− 4 ) y tiosulfatos ( S ₂ O 2− 3 ). Los iones ^de selenio suelen presentarse en forma de seleniuros ( Se²⁻ ), selenitos ( SeO₂⁻³ ) y selenatos ( SeO₂⁻⁴ ). Los iones de telurio suelen presentarse en forma de teluratos ( TeO₂⁻⁴ ). ^[ 3 ^] Las moléculas que contienen metal unido a calcógenos son comunes como minerales. Por ejemplo, ^la pirita (FeS₂ ₎ es un mineral de hierro , y el mineral raro calaverita es el ditelururo ( Au , Ag ) _Te₂ .

Aunque todos los elementos del grupo 16 de la tabla periódica, incluido el oxígeno, pueden definirse como calcógenos, el oxígeno y los óxidos suelen distinguirse de los calcógenos y los calcogenuros . El término calcogenuro se reserva más comúnmente para sulfuros , seleniuros y telururos , en lugar de para óxidos . ^{[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]}

Excepto el polonio, los calcógenos son químicamente bastante similares entre sí. Todos forman iones X²⁻ ^al reaccionar con metales electropositivos . ^{[ 27 ]}

Los minerales de sulfuro y compuestos análogos producen gases al reaccionar con oxígeno. ^{[ 34 ]}

Los calcógenos también forman compuestos con halógenos conocidos como calcogenuros o haluros de calcógeno . La mayoría de los haluros de calcógeno simples son bien conocidos y ampliamente utilizados como reactivos químicos . Sin embargo, los haluros de calcógeno más complejos, como los haluros de sulfenilo, sulfonilo y sulfurilo, son menos conocidos para la ciencia. De los compuestos formados exclusivamente por calcógenos y halógenos, se conocen un total de 13 fluoruros de calcógeno, nueve cloruros de calcógeno, ocho bromuros de calcógeno y seis yoduros de calcógeno. Los haluros de calcógeno más pesados ​​suelen tener interacciones moleculares significativas. Los fluoruros de azufre con valencias bajas son bastante inestables y se sabe poco sobre sus propiedades. Sin embargo, los fluoruros de azufre con valencias altas, como el hexafluoruro de azufre , son estables y bien conocidos. El tetrafluoruro de azufre también es un fluoruro de azufre bien conocido. Ciertos fluoruros de selenio, como el difluoruro de selenio , se han producido en pequeñas cantidades. Se conocen las estructuras cristalinas tanto del tetrafluoruro de selenio como del tetrafluoruro de telurio . También se han explorado los cloruros y bromuros de calcógeno. En particular, el dicloruro de selenio y el dicloruro de azufre pueden reaccionar para formar compuestos orgánicos de selenio . También se sabe que existen dihaluros de dicalcógeno, como el Se₂Cl₂ . _{También existen} compuestos mixtos de calcógeno-halógeno. Estos incluyen SeSX₂ _, donde X es cloro o bromo. ^{[ 35 ]} Dichos compuestos pueden formarse en mezclas de dicloruro de azufre y haluros de selenio. ^{[ 35 ]} Estos compuestos se han caracterizado estructuralmente hace relativamente poco tiempo, a partir de 2008. En general, los cloruros y bromuros de diselenio y disulfuro son reactivos químicos útiles. Los haluros de calcógeno con átomos metálicos unidos son solubles en soluciones orgánicas. Un ejemplo de dicho compuesto es Mo S ₂ Cl ₃ . A diferencia de los cloruros y bromuros de selenio, los yoduros de selenio no se han aislado hasta 2008, aunque es probable que se presenten en solución. Sin embargo, el diyoduro de diselenio sí se presenta en equilibrio con átomos de selenio y moléculas de yodo. Algunos haluros de telurio con valencias bajas, como Te ₂ Cl ₂ y Te ₂ Br ₂ , forman polímeros en estado sólido . Estos haluros de telurio se pueden sintetizar mediante la reducción de telurio puro consuperhidruro y haciendo reaccionar el producto resultante con tetrahaluros de telurio. Los dihaluros de ditelurio tienden a volverse menos estables a medida que los haluros disminuyen en número atómico y masa atómica. El telurio también forma yoduros con incluso menos átomos de yodo que los diyoduros. Estos incluyen TeI y Te₂I _. Estos compuestos tienen estructuras extendidas en estado sólido. Los halógenos y calcógenos también pueden formar aniones halocalcogenato . ^{[ 32 ]}

Los alcoholes , fenoles y otros compuestos similares contienen oxígeno. Sin embargo, en los tioles , selenoles y teluroles , el azufre, el selenio y el telurio reemplazan al oxígeno. Los tioles son más conocidos que los selenoles o teluroles. Aparte de los alcoholes, los tioles son los calcogenoles más estables y los teluroles son los menos estables, siendo inestables al calor o a la luz. Otros compuestos orgánicos de calcógeno incluyen tioéteres , selenoéteres y teluroéteres. Algunos de ellos, como el sulfuro de dimetilo , el sulfuro de dietilo y el sulfuro de dipropilo , están disponibles comercialmente. Los selenoéteres tienen la forma R₂Se o _R₂SeR . Los teluroéteres, como el telururo de dimetilo, se preparan típicamente de la misma manera que los tioéteres y selenoéteres. Los compuestos orgánicos de calcógeno, especialmente los compuestos orgánicos de azufre, tienden a tener un olor desagradable. El telururo de dimetilo también tiene un olor desagradable, ^{[ 36 ]} y el selenofenol es conocido por su "hedor metafísico". ^{[ 37 ]} También existen tiocetonas , selenocetonas y telurocetonas . De estas, las tiocetonas son las más estudiadas, ya que el 80% de los artículos sobre calcogenocetonas tratan sobre ellas. Las selenocetonas representan el 16% de dichos artículos y las telurocetonas el 4%. Las tiocetonas poseen propiedades eléctricas y fotofísicas no lineales bien estudiadas. Las selenocetonas son menos estables que las tiocetonas y las telurocetonas son menos estables que las selenocetonas. Las telurocetonas presentan el mayor grado de polaridad entre las calcogenocetonas. ^{[ 32 ]}

Existe una gran cantidad de calcogenuros metálicos. También hay compuestos ternarios que contienen metales alcalinos y metales de transición . Los calcogenuros metálicos con alto contenido de metal, como _Lu₇Te y Lu₈Te _, tienen dominios de la red cristalina del metal que contienen átomos de calcógeno. Si bien estos compuestos existen, hasta 2008 no se habían descubierto sustancias químicas análogas que contuvieran lantano , praseodimio , gadolinio , holmio , terbio o iterbio. _Los metales del grupo del boro, _{aluminio ,} galio e indio, también forman enlaces con los calcógenos. El ion Ti³⁺ forma dímeros de calcogenuro ^como Ti₂Tl₅Se₈ . Los ^dímeros _{de calcogenuro metálico también se presentan como telururos inferiores} , como _Zr₅Te₆ . ^[ 32 ^]

Los calcógenos elementales reaccionan con ciertos compuestos de lantánidos para formar cúmulos de lantánidos ricos en calcógenos. También existen compuestos de calcogenol de uranio (IV). Asimismo, existen calcogenoles de metales de transición que tienen potencial para servir como catalizadores y estabilizar nanopartículas . ^{[ 32 ]}

Los compuestos con enlaces calcógeno- fósforo se han explorado durante más de 200 años. Estos compuestos incluyen calcogenuros de fósforo simples, así como macromoléculas con funciones biológicas y compuestos de fósforo-calcógeno con clústeres metálicos. Estos compuestos tienen numerosas aplicaciones, incluyendo insecticidas organofosforados, fósforos que encienden en cualquier superficie y puntos cuánticos . Se han descubierto un total de 130 000 compuestos con al menos un enlace fósforo-azufre, 6000 compuestos con al menos un enlace fósforo-selenio y 350 compuestos con al menos un enlace fósforo-telurio. La disminución en el número de compuestos calcógeno-fósforo más abajo en la tabla periódica se debe a la disminución de la fuerza del enlace. Dichos compuestos tienden a tener al menos un átomo de fósforo en el centro, rodeado por cuatro calcógenos y cadenas laterales . Sin embargo, algunos compuestos de fósforo-calcógeno también contienen hidrógeno (como los calcogenuros de fosfina secundarios ) o nitrógeno (como los dicalcogenuroimidodifosfatos). Los seleniuros de fósforo suelen ser más difíciles de manipular que los sulfuros de fósforo, y no se han descubierto compuestos de la forma P _x Te _{y . Los calcógenos también se unen con otros} pnictógenos , como el arsénico , el antimonio y el bismuto . Los pnicturos de calcógeno más pesados ​​tienden a formar polímeros en forma de cinta en lugar de moléculas individuales. Las fórmulas químicas de estos compuestos incluyen Bi ₂ S ₃ y Sb ₂ Se _3. También se conocen pnicturos de calcógeno ternarios. Ejemplos de estos incluyen P ₄ O ₆ Se y P ₃ SbS _{3. También existen} sales que contienen calcógenos y pnictógenos . Casi todas las sales de pnicturo de calcógeno se presentan típicamente en la forma [Pn _x E _4x ] ³⁻ , donde Pn es un pnictógeno y E es un calcógeno. Las fosfinas terciarias pueden reaccionar con calcógenos para formar compuestos en la forma R ₃ PE , donde E es un calcógeno. Cuando E es azufre, estos compuestos son relativamente estables, pero lo son menos cuando E es selenio o telurio. De manera similar, las fosfinas secundarias pueden reaccionar con calcógenos para formar calcogenuros de fosfina secundarios. Sin embargo, estos compuestos se encuentran en un estado de equilibrio con el ácido calcogenofosfinoso. Los calcogenuros de fosfina secundarios son ácidos débiles . ^{[ 32 ]}Compuestos binarios formados por antimonio o arsénico y un calcógeno. Estos compuestos suelen ser coloridos y pueden crearse mediante una reacción de los elementos constituyentes a temperaturas de 500 a 900 °C (932 a 1652 °F) . ^{[ 38 ]}  

Los calcógenos forman enlaces simples y dobles con otros elementos del grupo del carbono distintos del carbono, como el silicio , el germanio y el estaño . Estos compuestos se forman típicamente a partir de la reacción de haluros del grupo del carbono con sales o bases de calcogenol . Existen compuestos cíclicos con calcógenos, elementos del grupo del carbono y átomos de boro, que se forman a partir de la reacción de dicalcogenatos de boro con haluros de metales del grupo del carbono. Se han descubierto compuestos con la forma ME, donde M es silicio, germanio o estaño, y E es azufre, selenio o telurio. Estos se forman cuando reaccionan hidruros del grupo del carbono o cuando reaccionan versiones más pesadas de carbenos . El azufre y el telurio pueden unirse a compuestos orgánicos que contienen tanto silicio como fósforo. ^{[ 32 ]}

Todos los calcógenos forman hidruros . En algunos casos, esto ocurre cuando los calcógenos se unen a dos átomos de hidrógeno. ^{[ 2 ]} Sin embargo, tanto el hidruro de telurio como el hidruro de polonio son volátiles y altamente lábiles . ^{[ 39 ]} Además, el oxígeno puede unirse al hidrógeno en una proporción 1:1, como en el peróxido de hidrógeno , pero este compuesto es inestable. ^{[ 27 ]}

Los compuestos de calcógeno forman varios intercalcógenos . Por ejemplo, el azufre forma dióxido de azufre y trióxido de azufre , sustancias tóxicas . ^{[ 27 ]} El telurio también forma óxidos. Existen además algunos sulfuros de calcógeno. Entre ellos se encuentra el sulfuro de selenio , un ingrediente de algunos champús . ^{[ 4 ]}

Desde 1990, se han detectado varios boruros con calcógenos unidos a ellos. Los calcógenos en estos compuestos son principalmente azufre, aunque algunos contienen selenio. Un ejemplo de boruro de calcógeno consiste en dos moléculas de dimetilsulfuro unidas a una molécula de boro-hidrógeno. Otros compuestos importantes de boro-calcógeno incluyen sistemas macropoliédricos . Estos compuestos suelen presentar azufre como calcógeno. También existen boruros de calcógeno con dos, tres o cuatro calcógenos. Muchos de ellos contienen azufre , pero algunos, como el _{Na₂B₂Se₇ ,} contienen _selenio . ^{[ 40 ]}

El azufre se conoce desde la antigüedad y se menciona quince veces en la Biblia . Era conocido por los antiguos griegos y los antiguos romanos lo extraían con frecuencia . En la Edad Media, fue un componente clave en los experimentos alquímicos . En los siglos XVIII y XIX, los científicos Joseph Louis Gay-Lussac y Louis-Jacques Thénard demostraron que el azufre es un elemento químico. ^{[ 2 ]}

Los primeros intentos de separar el oxígeno del aire se vieron obstaculizados por el hecho de que, hasta los siglos XVII y XVIII, el aire se consideraba un elemento único. Robert Hooke , Mikhail Lomonosov , Ole Borch y Pierre Bayden lograron crear oxígeno, pero no se percataron de ello en ese momento. Joseph Priestley descubrió el oxígeno en 1774 al enfocar la luz solar sobre una muestra de óxido mercúrico y recolectar el gas resultante. Carl Wilhelm Scheele también había creado oxígeno en 1771 mediante el mismo método, pero no publicó sus resultados hasta 1777. ^{[ 2 ]}

El telurio fue descubierto por primera vez en 1783 por Franz Joseph Müller von Reichenstein . Lo encontró en una muestra de lo que hoy se conoce como calaverita. Müller supuso inicialmente que la muestra era antimonio puro, pero las pruebas que realizó no lo confirmaron. Entonces, Müller conjeturó que se trataba de sulfuro de bismuto , pero las pruebas confirmaron que no era así. Durante algunos años, Müller reflexionó sobre el problema. Finalmente, se dio cuenta de que la muestra era oro unido a un elemento desconocido. En 1796, Müller envió parte de la muestra al químico alemán Martin Klaproth , quien purificó el elemento desconocido. Klaproth decidió llamarlo telurio, derivado de la palabra latina para tierra. ^{[ 2 ]}

El selenio fue descubierto en 1817 por Jöns Jacob Berzelius . Berzelius observó un sedimento de color marrón rojizo en una planta de fabricación de ácido sulfúrico. Se creía que la muestra contenía arsénico. Inicialmente, Berzelius pensó que el sedimento contenía telurio, pero pronto se dio cuenta de que también contenía un nuevo elemento, al que llamó selenio en honor a Selene, la diosa griega de la luna. ^{[ 2 ] [ 41 ]}

Tres de los calcógenos (azufre, selenio y telurio) fueron parte del descubrimiento de la periodicidad , ya que se encuentran entre una serie de tríadas de elementos en el mismo grupo que fueron notados por Johann Wolfgang Döbereiner por tener propiedades similares. ^{[ 11 ]} Alrededor de 1865 John Newlands produjo una serie de artículos donde enumeró los elementos en orden de peso atómico creciente y propiedades físicas y químicas similares que se repetían a intervalos de ocho; comparó dicha periodicidad con las octavas de la música. ^{[ 42 ] [ 43 ]} Su versión incluía un "grupo b" que consistía en oxígeno, azufre, selenio, telurio y osmio .

Después de 1869, Dmitri Mendeleev propuso su tabla periódica colocando el oxígeno en la parte superior del "grupo VI", por encima del azufre, el selenio y el telurio. ^{[ 44 ]} El cromo , el molibdeno , el tungsteno y el uranio a veces se incluían en este grupo, pero más tarde se reorganizarían como parte del grupo VIB ; el uranio más tarde se trasladaría a la serie de los actínidos . El oxígeno, junto con el azufre, el selenio, el telurio y más tarde el polonio, se agruparían en el grupo VIA , hasta que el nombre del grupo se cambió a grupo 16 en 1988. ^{[ 45 ]}

A finales del siglo XIX, Marie Curie y Pierre Curie descubrieron que una muestra de pechblenda emitía cuatro veces más radiactividad de la que podría explicarse únicamente por la presencia de uranio. Los Curie recolectaron varias toneladas de pechblenda y la refinaron durante varios meses hasta obtener una muestra pura de polonio. El descubrimiento se confirmó oficialmente en 1898. Antes de la invención de los aceleradores de partículas, la única forma de producir polonio era extraerlo del mineral de uranio durante varios meses. ^{[ 2 ]}

El primer intento de crear livermorio tuvo lugar entre 1976 y 1977 en el LBNL , donde bombardearon curio-248 con calcio-48, pero no tuvieron éxito. Tras varios intentos fallidos en 1977, 1998 y 1999 por parte de grupos de investigación en Rusia, Alemania y Estados Unidos, el livermorio se creó con éxito en el año 2000 en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear mediante el bombardeo de átomos de curio -248 con átomos de calcio-48. El elemento se conocía como ununhexio hasta que fue nombrado oficialmente livermorio en 2012. ^{[ 2 ]}

En el siglo XIX, Jons Jacob Berzelius sugirió llamar a los elementos del grupo 16 "anfigenos", ^{[ 46 ]} ya que los elementos del grupo formaban sales anfidiales (sales de oxoácidos , ^{[ 47 ] [ 48 ]} consideradas anteriormente como compuestas de dos óxidos, un ácido y un óxido básico). El término se utilizó a principios del siglo XIX, pero ahora está en desuso. ^{[ 46 ]} El nombre calcógeno proviene de las palabras griegas χαλκος ( chalkos , más estrictamente " cobre ", pero el término también se usaba para bronce , latón , cualquier metal en sentido poético, mineral y moneda ^{[ 49 ]} ), y γενές ( genes , nacido, ^{[ 50 ]} género, encender, producir). ^{[ 51 ] [ 52 ]} Fue utilizado por primera vez en 1932 por el grupo de Wilhelm Biltz en la Universidad Leibniz de Hannover , donde fue propuesto por Werner Fischer . ^{[ 31 ]} La palabra "calcógeno" ganó popularidad en Alemania durante la década de 1930 porque el término era análogo a "halógeno". ^{[ 53 ]} Aunque los significados literales de las palabras griegas modernas implican que calcógeno significa "formador de cobre", esto es engañoso porque los calcógenos no tienen nada que ver con el cobre en particular. "Formador de mena" se ha sugerido como una mejor traducción, ^{[ 54 ]} ya que la gran mayoría de los minerales metálicos son calcogenuros y la palabra χαλκος en griego antiguo estaba asociada con metales y rocas que contienen metales en general; el cobre, y su aleación bronce , fue uno de los primeros metales en ser utilizados por los humanos.

El nombre del oxígeno proviene de las palabras griegas oxy genes , que significan "formador de ácido". El nombre del azufre proviene de la palabra latina sulfurium o de la palabra sánscrita sulvere ; ambos términos son palabras antiguas para azufre. El selenio recibe su nombre de la diosa griega de la luna, Selene , para coincidir con el elemento telurio descubierto previamente, cuyo nombre proviene de la palabra latina telus , que significa tierra. El polonio recibe su nombre del país natal de Marie Curie, Polonia. ^{[ 4 ]} El livermorio recibe su nombre del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore . ^{[ 55 ]}

Los elementos calcófilos son aquellos que permanecen en la superficie o cerca de ella porque se combinan fácilmente con calcógenos distintos del oxígeno, formando compuestos que no se hunden en el núcleo. Los elementos calcófilos ("amantes de los calcógenos") en este contexto son aquellos metales y no metales más pesados ​​que tienen una baja afinidad por el oxígeno y prefieren unirse al azufre, un calcógeno más pesado, formando sulfuros. ^{[ 63 ]} Debido a que los minerales de sulfuro son mucho más densos que los minerales de silicato formados por elementos litófilos , ^{[ 57 ]} los elementos calcófilos se separaron por debajo de los litófilos en el momento de la primera cristalización de la corteza terrestre. Esto ha llevado a su agotamiento en la corteza terrestre en relación con sus abundancias solares, aunque este agotamiento no ha alcanzado los niveles encontrados con los elementos siderófilos. ^{[ 64 ]}