С чем реагирует теллур

18.05.202218.05.2022 admin 0 Comments

Теллур

Название, символ, номерТеллур / Tellurium (Te), 52Атомная масса
(молярная масса)127,60(3) а. е. м. (г/моль)Электронная конфигурация[Kr] 4d 10 5s 2 5p 4Радиус атома160 пмКовалентный радиус136 пмРадиус иона(+6e) 56 211 (−2e) пмЭлектроотрицательность2,1 (шкала Полинга)Электродный потенциал0Степени окисления+6, +4, +2, −2Энергия ионизации
(первый электрон)869,0 (9,01) кДж/моль (эВ)Плотность (при н. у.)6,24 г/см³Температура плавления722,7 KТемпература кипения1263 KУд. теплота плавления17,91 кДж/мольУд. теплота испарения49,8 кДж/мольМолярная теплоёмкость25,8 Дж/(K·моль)Молярный объём20,5 см³/мольСтруктура решёткигексагональнаяПараметры решёткиa =4,457 c =5,929Отношение c/a1,330Теплопроводность(300 K) 14,3 Вт/(м·К)Номер CAS13494-80-9

Теллур — химический элемент 16-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы VI группы, халькогены), 5-го периода в периодической системе, имеет атомный номер 52; обозначается символом Te (лат. Tellurium ), относится к семейству металлоидов.

Содержание

История

Впервые был найден в 1782 году в золотоносных рудах Трансильвании горным инспектором Францем Йозефом Мюллером (впоследствии барон фон Райхенштейн), на территории Австро-Венгрии. В 1798 году Мартин Генрих Клапрот выделил теллур и определил важнейшие его свойства.

Происхождение названия

От латинского tellus, родительный падеж telluris, Земля (название предложил Мартин Клапрот).

Нахождение в природе

Содержание в земной коре 1⋅10 −6 % по массе. Известно около 100 минералов теллура. Наиболее часты теллуриды меди, свинца, цинка, серебра и золота. Изоморфная примесь теллура наблюдается во многих сульфидах, однако изоморфизм Te — S выражен хуже, чем в ряду Se — S, и в сульфиды входит ограниченная примесь теллура. Среди минералов теллура особое значение имеют алтаит (PbTe), сильванит (AgAuTe₄), калаверит (AuTe₂), гессит (Ag₂Te), креннерит [(Au, Ag)Te], петцит (Ag₃AuTe₂), мутманнит [(Ag, Au)Te], монбрейит (Au₂Te₃), нагиагит ([Pb₅Au(Te, Sb)]₄S₅), тетрадимит (Bi₂Te₂S). Встречаются кислородные соединения теллура, например, TeO₂ — теллуровая охра.

Встречается самородный теллур и вместе с селеном и серой (японская теллуристая сера содержит 0,17 % Те и 0,06 % Se).

Типы месторождений

Большая часть упомянутых минералов развита в низкотемпературных золото-серебряных месторождениях, где они обычно выделяются после основной массы сульфидов совместно с самородным золотом, сульфосолями серебра, свинца, а также с минералами висмута. Несмотря на развитие большого числа теллуровых минералов, главная масса теллура, извлекаемого промышленностью, входит в состав сульфидов других металлов. В частности, теллур в несколько меньшей степени, чем селен, входит в состав халькопирита медно-никелевых месторождений магматического происхождения, а также халькопирита, развитого в медноколчеданных гидротермальных месторождениях. Теллур находится также в составе пирита, халькопирита, молибденита и галенита месторождений порфировых медных руд, полиметаллических месторождений алтайского типа, галенита свинцово-цинковых месторождений, связанных со скарнами, сульфидно-кобальтовых, сурьмяно-ртутных и некоторых других. Содержание теллура в молибдените колеблется в пределах 8—53 г/т, в халькопирите 9—31 г/т, в пирите — до 70 г/т.

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 ТеО₂, а H₂SeO₃ остается в растворе.

Из оксида TeO₂ теллур восстанавливают углём.

Для очистки теллура от серы и селена используют его способность под действием восстановителя (Al, Zn) в щелочной среде переходить в растворимый дителлурид динатрия Na₂Te₂:

Для осаждения теллура через раствор пропускают воздух или кислород:

Для получения теллура особой чистоты его хлорируют

Образующийся тетрахлорид очищают дистилляцией или ректификацией. Затем тетрахлорид гидролизуют водой:

а образовавшийся TeO₂ восстанавливают водородом:

Физические свойства

Изотопы

Известны 38 нуклидов и 18 ядерных изомеров теллура с атомными числами от 105 до 142. Теллур — самый лёгкий элемент, чьи известные изотопы подвержены альфа-распаду (изотопы от 106 Te до 110 Te). Атомная масса теллура (127,60 г/моль) превышает атомную массу следующего за ним элемента — йода (126,90 г/моль).

В природе встречается восемь изотопов теллура. Шесть из них, 120 Te, 122 Te, 123 Te, 124 Te, 125 Te и 126 Te — стабильны. Остальные два — 128 Te и 130 Te — радиоактивны, оба они испытывают двойной бета-распад, превращаясь в изотопы ксенона 128 Xe и 130 Xe, соответственно. Стабильные изотопы составляют лишь 33,3 % от общего количества теллура, встречающегося в природе, что является возможным благодаря чрезвычайно долгим периодам полураспада природных радиоактивных изотопов. Они составляют от 7,9⋅10 20 до 2,2⋅10 24 лет. Изотоп 128 Te имеет самый долгий подтверждённый период полураспада из всех радионуклидов — 2,2⋅10 24 лет или 2,2 септиллиона лет, что примерно в 160 триллионов раз больше оценочного возраста Вселенной.

Химические свойства

В расплавленном состоянии теллур довольно инертен, поэтому в качестве контейнерных материалов при его плавке применяют графит и кварц.

Теллур образует соединение с водородом при нагревании, легко реагирует с галогенами, взаимодействует с серой, фосфором и металлами. При взаимодействии с концентрированной серной кислотой образует сульфит. Образует слабые кислоты: теллурводородную (H₂Te), теллуристую (H₂TeO₃) и теллуровую (H₆TeO₆), большинство солей которых плохо растворимы в воде.

Применение

Сплавы

Теллур применяется в производстве сплавов свинца с повышенной пластичностью и прочностью (применяемых, например, при производстве кабелей). При введении 0,05 % теллура потери свинца на растворение под воздействием серной кислоты снижаются в 10 раз, и это используется при производстве свинцово-кислотных аккумуляторов. Также важно то обстоятельство, что легированный теллуром свинец при обработке пластической деформацией не разупрочняется, и это позволяет вести технологию изготовления токоотводов аккумуляторных пластин методом холодной высечки и значительно увеличить срок службы и удельные характеристики аккумулятора.

В составе сплава CZT (теллурид кадмия-цинка, CdZnTe) применяется в производстве детекторов рентгеновского и гамма- излучений, которые работают при комнатной температуре.

Термоэлектрические материалы

Также велика его роль в производстве полупроводниковых материалов и, в частности, теллуридов свинца, висмута, сурьмы, цезия. Очень важное значение в ближайшие годы приобретёт производство теллуридов лантаноидов, их сплавов и сплавов с селенидами металлов для производства термоэлектрогенераторов с весьма высоким (до 72—78 %) КПД, что позволит применить их в энергетике и в автомобильной промышленности.

Так, например, недавно обнаружена очень высокая термо-ЭДС в теллуриде марганца (500 мкВ/К) и в его сочетании с селенидами висмута, сурьмы и лантаноидов, что позволяет не только достичь весьма высокого КПД в термогенераторах, но и осуществить уже в одной ступени полупроводникового холодильника охлаждение вплоть до области криогенных (температурный уровень жидкого азота) температур и даже ниже. Лучшим материалом на основе теллура для производства полупроводниковых холодильников в последние годы явился сплав теллура, висмута и цезия, который позволил получить рекордное охлаждение до −237 °C. В то же время, как термоэлектрический материал, перспективен сплав теллур-селен (70 % селена), который имеет коэффициент термо-ЭДС около 1200 мкВ/К.

Узкозонные полупроводники

Совершенно исключительное значение также получили сплавы КРТ (кадмий-ртуть-теллур), которые обладают фантастическими характеристиками для обнаружения излучения от стартов ракет и наблюдения за противником из космоса через атмосферные окна (не имеет значения облачность). КРТ является одним из наиболее дорогих материалов в современной электронной промышленности.

Высокотемпературная сверхпроводимость

Ряд систем, имеющих в своем составе теллур, недавно обнаружили существование в них трёх (возможно, четырёх) фаз, сверхпроводимость в которых не исчезает при температуре несколько выше температуры кипения жидкого азота.

Производство резины

Отдельной областью применения теллура является его использование в процессе вулканизации каучука.

Производство халькогенидных стёкол

Теллур используется при варке специальных марок стекла (где он применяется в виде диоксида), специальные стёкла, легированные редкоземельными металлами, применяются в качестве активных тел оптических квантовых генераторов.

Кроме того, некоторые стёкла на основе теллура являются полупроводниками, это свойство находит применение в электронике.

Специальные сорта теллурового стекла (достоинство таких стёкол — прозрачность, легкоплавкость и электропроводность), применяются в конструировании специальной химической аппаратуры (реакторов).

Источники света

Ограниченное применение теллур находит для производства ламп с его парами — они имеют спектр, очень близкий к солнечному.

Сплав теллура применяется в перезаписываемых компакт-дисках (в частности, фирмы Mitsubishi Chemical Corporation марки «Verbatim») для создания деформируемого отражающего слоя.

Биологическая роль

Микроколичества теллура всегда содержатся в живых организмах, его биологическая роль не выяснена.

Физиологическое действие

Теллур и его летучие соединения токсичны. Попадание в организм вызывает тошноту, бронхиты, пневмонию. ПДК в воздухе колеблется для различных соединений 0,007—0,01 мг/м³, в воде 0,001—0,01 мг/л. Канцерогенность теллура не подтверждена.

В целом соединения теллура менее токсичны, чем соединения селена.

При отравлениях теллур выводится из организма в виде отвратительно пахнущих летучих теллурорганических соединений — алкилтеллуридов, в основном диметилтеллурида (CH₃)₂Te. Их запах напоминает запах чеснока, поэтому при попадании в организм даже малых количеств теллура выдыхаемый человеком воздух приобретает этот запах, что является важным симптомом отравления теллуром.

Uue

Ubn

Ubu

Ubb

Ubt

Ubq

Ubp

Ubh

Ubs

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu,
Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H₂,
W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

Источник

Теллур – самый коварный элемент таблицы Менделеева

Элемент таблицы Менделеев теллур (Th) – можно смело назвать самым коварным. Ведь, подержав его в пальцах без перчаток несколько секунд, человек получает массу неприятностей. Однако этот редкий полуметалл является ценным для создания современных устройств и гаджетов.

Элемент Теллур

В периодической таблице химических элементов Th располагается в 16 группе, сразу под Селеном. В отличие от вышестоящих элементов он причисляется уже к классу плоуметаллов.

Теллура в земной коре найдено крайне мало. Его количество сравнимо с платиной. Ученые считают, что редким этот элемент является потому, что в первые периоды формирования нашей планеты его соединения взаимодействовали с водой, образуя летучий гидрит теллура. Это соединение легко улетучивалось в открытый космос.

В настоящее время полуметалл теллур получают в процессе электроосаждения меди. Это побочный продукт. Он оседает в виде теллуридов драгоценных металлов. Позже, их восстанавливают до получение металлического Th. После очистки кусочки этого элемента становятся похожи на куски любого другого металла.

Коварное свойство полуметалла

Узнать о том, что перед вами теллур можно, подержав несколько секунд этот полуметалл в руках. Мельчайшие его частицы легко связываются с молекулами кожного жира, и легко проникают внутрь организма. Это не является смертельной угрозой для человека.

Но, люди знакомые с этим элементом стараются всячески избегать его попадания на кожу. Дело в том, что в организме он метеболизируется до метадетилтаурида. В результате этих процессов у человека появляется очень неприятный чесночный запах изо рта, при том, что чеснока в пищу, он не употреблял. Запах может сохраняться до нескольких недель.

Какими еще свойствами обладает теллур

Элемент Th может существовать в двух формах: кристаллической и аморфной (выглядит, как черный порошок).

Кристаллическая форма имеет температуру плавления 450˚С. Очень слабо реагирует элемент с концентрированной серной кислотой. Аморфная форма быстрее вступает в реакцию с кислотами.

Многие соединения теллура токсичны для человека.

Кроме кислот вещество может реагировать с некоторыми металлами. Например, с натрием в процессе нагревания. В результате реакции получается теллурид натрия. Это вещество используется в процессах органического синтеза.

Продукт, получаемый при взаимодействии с кадмием, называется теллурид кадмия. Он используется для создания тонкопленочных солнечных панелей нового типа.

Соединения германия и теллура используется для создания устройств оперативной памяти, обладающих высокой скоростью.

Где используется еще?

Смешанный оксид теллура используется в качестве одного из слоев перезаписываемых дисков CD и DVD.

Оксид теллура используется для обнаружения бактерий дифтерии при проведении клинических анализов. Это помогает обнаружить заболевание у человека и правильно подобрать лечение.

Если подвести итог, то можно сказать, что, несмотря на коварство, Th является очень полезным элементом. С его помощью можно создавать современные технические устройства и приспособления: быстроокупаемые солнечные батареи и супербыструю оперативку.

Источник

Теллур, свойства атома, химические и физические свойства

Теллур, свойства атома, химические и физические свойства.

127,60(3) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 4

Теллур — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 52. Расположен в 16-й группе (по старой классификации — главной подгруппе шестой группы), пятом периоде периодической системы.

Общие сведения:

101	Название	Теллур
102	Прежнее название
103	Латинское название	Tellurium
104	Английское название	Tellurium
105	Символ	Te
106	Атомный номер (номер в таблице)	52
107	Тип	Неметалл
108	Группа	Полуметалл, халькоген
109	Открыт	Франц Йозеф Мюллер, Австрия, 1782 г.
110	Год открытия	1782 г.
111	Внешний вид и пр.	Хрупкое, серебристо-белое вещество с металлическим блеском
112	Происхождение	Природный материал
113	Модификации
114	Аллотропные модификации	2 аллотропные модификации:

— α-теллур (кристаллический, металлический теллур) с гексагональной кристаллической решёткой,

Источник

Теллур

Свойства атомаАтомная масса
(молярная масса)127,6 а. е. м. (г/моль)Радиус атома160 пмЭнергия ионизации
(первый электрон)869,0 (9,01) кДж/моль (эВ)Электронная конфигурация[Kr] 4d 10 5s 2 5p 4Химические свойстваКовалентный радиус136 пмРадиус иона(+6e) 56 211 (-2e) пмЭлектроотрицательность
(по Полингу)2,1Электродный потенциал0Степени окисления6, 4, 2Термодинамические свойстваПлотность6,24 г/см³Удельная теплоёмкость0,201 Дж/(K·моль)Теплопроводность14,3 Вт/(м·K)Температура плавления722,7 KТеплота плавления17,91 кДж/мольТемпература кипения1 263 KТеплота испарения49,8 кДж/мольМолярный объём20,5 см³/мольКристаллическая решёткаСтруктура решёткигексагональнаяПериод решётки4,450 ÅОтношение c/a1,330Температура Дебаяn/a K

Содержание

История

Происхождение названия

От латинского tellus, родительный падеж telluris, Земля.

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).

Получение

Из оксида ТеО₂ теллур восстановливают углем.

Для очистки теллура от серы и селена используют его способность под действием восстановителя (Al) в щелочной среде переходить в растворимый дителлурид динатрия Na₂Te₂:

Для осаждения теллура через раствор пропускают воздух или кислород:

Для получения теллура особой чистоты его хлорируют

а образовавшийся ТеО₂ восстанавливают водородом:

К сожалению, теллур — редкий элемент, и значительный спрос при малом объёме добычи определяет высокую его цену (около 200—300 долл. за кг в зависимости от чистоты), но, несмотря на это, диапазон областей его применения постоянно расширяется.

Физико-химические свойства

Теллур — хрупкое серебристо-белое вещество с металлическим блеском. В тонких слоях на просвет красно-коричневый, в парах — золотисто-желтый. Полупроводник p-типа. Электропроводность увеличивается при освещении.

Устойчив на воздухе при комнатной температуре даже в мелкодисперсном состоянии. При нагревании на воздухе сгорает голубовато-зеленым пламенем с образованием диоксида TeO₂.

При 100—160 °C окисляется водой: Te+2H₂O= TeO₂+2H₂

При кипячении в щелочных растворах теллур диспропорционирует с образование теллуридов и теллуритов:

С соляной и разбавленной серной кислотами Te не взаимодействует. Концентрированная H₂SO₄ растворяет Te, образующиеся катионы Te₄ 2+ окрашивают раствор в красный цвет.

Разбавленная HNO₃ окисляет Te до теллуристой кислоты H₂TeO₃:

С галогенами (кроме фтора) образует тетрагалогениды. Фтор окисляет Te до гексафторида TeF₆.

Теллуроводород H₂Te — бесцветный, очень ядовитый газ с неприятным запахом, образуется при гидролизе теллуридов.

Соединения теллура (+2) неустойчивы и склонны к диспропорционированию :