;

Теллур

Теллу́р (лат. Tellurium от латинского tellus — Земля), Te (читается «теллур») — химический элемент с атомным номером 52, атомная масса 127, 60. Природный теллур состоит из восьми стабильных изотопов: 120Te (содержание 0, 089% по массе), 122Te (2, 46%), 123Te (2, 46%), 124Te (4, 74%), 125Te (7, 03%), 126Te (18, 72%), 128Te (31, 75%) и 130Te (34, 27%). Радиус атома 0, 17 нм. Радиусы ионов: Te2– — 0, 207 нм (координационное число 6), Te4+ — 0, 066 нм (3), 0, 08 нм (4), 0, 111 нм (6), Te6+— 0, 057 (4) и 0, 070 нм (6). Энергии последовательной ионизации: 9, 009, 18, 6, 28, 0, 37, 42 и 58, 8 эВ. Расположен в VIA группе, в 5 периоде периодической системы элементов. Халькоген, неметалл. Конфигурация внешнего электронного слоя 5s2p4. Степени окисления: –2, +2, +4, +6 (валентности II, IV и VI). Электроотрицательность по Полингу 2, 10.
Теллур — хрупкое серебристо-белое вещество с металлическим блеском.
Редактировать

История открытия

Впервые был обнаружен в 1782 в золотоносных рудах Трансильвании горным инспектором Ф. И. Мюллером, принявшем его за новый металл. В 1798 М. Г. Клапрот выделил теллур и определил важнейшие его свойства.
Редактировать

Нахождение в природе

Содержание в земной коре 1·10–6% по массе. Известно около 100 минералов теллура. Важнейшие из них: алтаит PbTe, сильванит AgAuTe4, калаверит AuTe2, тетрадимит Bi2Te2S. Встречаются кислородные соединения теллура, например ТеО2— теллуровая охра. Встречается самородный теллур и вместе с селеном и серой (японская теллуристая сера содержит 0, 17% Те и 0, 06% Se).
Вaжный источник теллура — медные и свинцовые руды.
Редактировать

Получение

Основной источник — шламы электролитического рафинирования меди и свинца. Шламы подвергают обжигу, теллур остается в огарке, который промывают соляной кислотой. Из полученного солянокислого раствора теллур выделяют, пропуская через него сернистый газ SO2.
Для разделения селена и теллура добавляют серную кислоту. При этом выпадает диоксид теллура ТеО 2, а селенистая кислота остается в растворе.
Для выделения Te из шламов используют их спекание с содой с последующим выщелачиванием. Те переходит в щелочной раствор, из которого при нейтрализации он осаждается в виде TeO2:
Na2TeO3+2HC=TeO2Ї+2NaCl.
Из оксида ТеО2 теллур восстановливают углем.
Для очистки теллура от S и Se используют его способность под действием восстановителя (Al) в щелочной среде переходить в растворимый дителлурид динатрия Na2Te2:
6Te+2Al+8NaOH=3Na2Te2+2Na[Al(OH)4].
Для осаждения теллура через раствор пропускают воздух или кислород:
2Na2Te2+2H2O+O2=4Te+4NaOH.
Для получения теллура особой чистоты его хлорируют:
Te+2Cl2=TeCl4.
Образующийся тетрахлорид очищают дистилляцей или ректификацией. Затем тетрахлорид гидролизуют водой:
TeCl4+2H2O=TeO2Ї+4HCl,
а образовавшийся ТеО2 восстанавливают водородом:
TeO2+4H2=Te+2H2O.
Редактировать

Физические и химические свойства

Теллур — хрупкое серебристо-белое вещество с металлическим блеском. Кристаллическая решетка гексагональная, a=0, 44566 нм, c=0, 59268 нм. Структура состоит из параллельно расположенных спиральных цепочек. Плотность 6, 247 г/см3. Температура плавления 449, 8°C, кипения 990°C. В тонких слоях на просвет красно-коричневый, в парах — золотисто-желтый.
Полупроводник p-типа. Ширина запрещенной зоны 0, 32 эВ. Электропроводность увеличивается при освещении.
При осаждении из растворов выделяется аморфный теллур, плотность 5, 9 г/см3. При 4, 2 ГПа и 25°C образуется модификация со структурой типа β-Sn (Тe-II). При 6, 3 ГПа получена модификация Те-III с ромбоэдрической структурой. Те-II и Te-III проявляют свойства металлов.
Устойчив на воздухе при комнатной температуре даже в мелкодисперсном состоянии. При нагревании на воздухе сгорает голубовато-зеленым пламенем с образованием диоксида TeO2. Стандартный потенциал полуреакции:
TeO32–+3H2O+4e=Te+6OH: 0, 56В.
При 100–160°C окисляется водой:
Te+2H2O= TeO2+2H2­
При кипячении в щелочных растворах теллур диспропорционирует с образование теллурида и теллурита:
8Te+6KOH=2K2Te+ K2TeO3+3H2O.
С соляной и разбавленной серной кислотами Te не взаимодействует. Концентрированная H2SO4 растворяет Te, образующиеся катионы Te42+ окрашивают раствор в красный цвет. Разбавленная HNO3 окисляет Te до теллуристой кислоты H2TeO3:
3Te+4HNO3+H2O=3H2TeO3+4NO­.
Сильные окислители (HClO3, KMnO4) окисляют Te до слабой теллуровой кислоты H6TeO6:
Te+HClO3+3H2O=HCl+H6TeO6.
С галогенами (кроме фтора) образует тетрагалогениды. Фтор окисляет Te до гексафторида TeF6.
Теллуроводород H2Te — бесцветный ядовитый газ с неприятным запахом образуется при гидролизе теллуридов.
Соединения теллура (+2) неустойчивы и склонны к диспропорционированию:
2TeCl2=TeCl4+Te.
Редактировать

Применение

Основное применение Te и его соединений — полупроводниковая техника. Добавки Te в чугун и сталь, свинец или медь повышают их механическую и химическую стойкость. Те и его соединения применяют в производстве катализаторов, специальных стекол, инсектицидов, гербицидов.
Редактировать

Физиологическое действие

Теллур и его летучие соединения токсичны. Попадание в организм вызывает тошноту, бронхиты, пневмонию. ПДК в воздухе 0, 01 мг/м3, в воде 0, 01 мг/л. При отравлениях теллур выводится из организма в виде отвратительно пахнущих теллурорганических соединений.
Микроколичества Te всегда содержатся в живых организмах, его биологическая роль не выяснена.
Редактировать

Дополнительная литература

  • Чижиков Д. М., Счастливый В. П. Теллур и теллуриды. М., 1966.
  • Соболев В. В. Электронная структура халькогенов. - М.: Наука, 1988.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика