Теллур
Подгруппа кислорода, в которую входят кислород (О), сера (S), селен (Se), теллур (Te) и полоний (Po), является главной подгруппой 6 группы Периодической системы. Эти элементы называют "халькогенами", т. е. "образующими руды".
На внешней электронной оболочке атомов этих элементов имеется 6 электронов, их электронную конфигурацию в общем виде можно записать так: ns2np4, где n - это номер периода, в котором расположен химический элемент.
При переходе сверху вниз по группе неметаллические свойства ослабевают, а металлические возрастают, поэтому кислород – самый активный неметалл в этой группе, а полоний проявляет свойства типичного металла.
В соединениях с менее активными неметаллами O, S, Se и Te проявляют степень окисления -2. Образуя ковалентные полярные связи с атомами более активных неметаллов, в том числе и 6 группы, атомы S, Se и Te могут проявлять, как правило, степени окисления +4 и +6. Кислород имеет положительные степени окисления только +1 и +2 в молекулах F2O2 и F2O.
Непосредственно о теллуре
Теллур (tellurium) – от лат. "теллус" – "земля".
Химический элемент 6 группы А подгруппы Периодической системы. В периоде 8 стабильных изотопов с мас. ч. 120, 122, 123, 124, 125, 126, 128, 130.
Теллур – один из самых редких элементов. Он серебристо-белого цвета с металлическим блеском. Хрупок. При нагревании становится пластичным. Кристаллическая решетка гексагональная. Плотность 6,24 г/см3. Температура плавления 450°С. Температура кипения 990°С. Степень окисления – -2, +4, +6. Реже +2.
Из растворов осаждается в виде амфорного коричневого порошка.
Содержание в земной коре: 1.10-7 % по массе. Основные минералы: алтаит PbTe, теллуровисмут Bi2Te3, тетрадилит Bi2Te2S.
Имеется: теллура диоксид (TeO2), теллураты, теллуриды, теллуриты.
Теллур относится к редким рассеянным элементам.
Оксиды халькогенов образуются при прямом взаимодействии с кислородом. Сера сгорает на воздухе или в кислороде с образованием SO2 и примеси SO3. Для получения SO3 используют другие методы. При взаимодействии SO2 с серой возможно образование SO. Селен и теллур образуют аналогичные оксиды, но они имеют существенно меньшее значение на практике. Электрические свойства оксидов селена и, особенно, чистого селена определяют рост их практического применения в электронике и электротехнической промышленности. Сплавы железа с селеном являются полупроводниками и применяются для изготовления выпрямителей. Поскольку проводимость селена зависит от освещенности и температуры, это свойство используется при изготовлении фотоэлементов и температурных датчиков. Триоксиды известны для всех элементов этой подгруппы, кроме полония. Каталитическое окисление SO2 до SO3 лежит в основе промышленного получения серной кислоты. Твердый SO3 имеет аллотропические модификации: перьевидные кристаллы, асбестоподобную структуру, льдоподобную структуру и полимерную циклическую (SO3)3. Селен и теллур растворяются в жидком SO3, образуя межхалькогенные соединения типа SeSO3 и TeSO3. Получение SeO3 и ТеОЗ сопряжено с определенными трудностями. SeO3 получают из газовой смеси Se и О2 в разрядной трубке, а ТеОЗ образуется при интенсивной дегидратации Н6ТеО6. Упомянутые оксиды гидролизуются или энергично реагируют с водой, образуя кислоты. Формула ортотеллуровой кислоты – H6TeO6. Формула аллотеллуровой кислоты (H2TeO4)x. Формула дителлуристой кислоты H2Te2O5.
Исследования показали, что теллур обладает промежуточной летучестью. Представляет опасность для здоровья в связи с внешним облучением, но, распадаясь, превращается в йод – источник внутреннего облучения.
Глубокая очистка достигается сублимацией и зонной перекристаллизацией. Применяется как компонент полупроводниковых материалов для термоэлектрических генераторов и как лигирующая добавка к чугуну, сталям, сплавам.
Открытие теллура (англ. Tellurium, нем. Tellur, франц. Tellure) относится к началу расцвета химико-аналитических исследований во второй половине XVIII в. К тому времени в Австрии в области Семигорье (Трансильвания) была найдена новая золотосодержащая руда. Ее называли тогда парадоксальное золото (Aurum paradoxicum), белое золото (Aurum album), проблематичное золото (Aurum problematicum), так как минералоги ничего не знали о природе этой руды, горняки же считали, что она содержит висмут или сурьму. В 1782 г. Мюллер (впоследствии барон Рейхенштейн), горный инспектор в Семигорье, исследовал руду и выделил из нее, как он полагал, новый металл. Чтобы удостовериться в своем открытии, Мюллер послал пробу "металла" шведскому химику-аналитику Бергману. Бергман, тогда уже тяжело больной, начал исследование, но успел установить лишь то, что новый металл отличается по химическим свойствам от сурьмы. Последовавшая вскоре смерть Бергмана прервала исследования, и прошло более 16 лет, прежде чем они возобновились. Тем временем в 1786 г. профессор ботаники и химии университета в Пеште Китаибель выделил из минерала верлита (содержащего теллуриды серебра, железа и висмута) какой-то металл, который он счел до тех пор неизвестным. Китаибель составил описание нового металла, но не опубликовал его, а лишь разослал некоторым ученым. Так оно попало к венскому минералогу Эстнеру, который познакомил с ним Клапрота. Последний дал благоприятный отзыв о работе Китаибеля, но существование нового металла пока еще не было окончательно подтверждено. Клапрот продолжил исследования Китаибеля и в результате их полностью устранил всякие сомнения. В январе 1798 г. он выступил с сообщением перед Берлинской академией наук об открытии им в трансильванском "белом золоте" особого металла (!), который получен "от матери земли" и назван поэтому теллуром (Tellur) от слова tellus земля (планета). И действительно, первые десятилетия XIX в. теллур причисляли к металлам. В 1832 г. Берцелиус обратил внимание на сходство теллура с селеном и серой (на что делались указания и раньше), после чего теллур причислили к металлоидам (по номенклатуре Берцелиуса). В русской химической литературе начала XIX в. новый элемент называли теллуром, теллурием, теллюром, теллюрием; после появления учебника химии Гесса укоренилось название теллур.
Теллур постоянно присутствует в тканях растений и животных.