§ 11. Селен, теллур, полоний.

Дата: 2025-06-14; Просмотры: 1

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

11.1 Физические свойства. Селен обладает двумя аллотропными модификациями – красный селен молекулярный Se₈, в сером селене имеются бесконечные цепи –Se-Se-. Теллур обычно темно-серый порошок, но при сплавлении в слиток серебристый, полоний типичный серебристый металл. Температуры плавления и кипения с ростом атомной массы увеличиваются.

11.2 Электродные потенциалы. Диаграммы, к сожалению, приходится давать индивидуально

Селен

Кислая среда

VI IV 0 –II

SeO₄^2- 1,1 H₂SeO₃ 0,74 Se –0,11 H₂Se

Щелочная среда

VI IV 0 –II

SeO₄^2- 0,03 SeO₃^2- -0,36 Se –0,67 Se^2-

Теллур

Кислая среда

VI IV 0 –I –II

H₂TeO₄ 0,93 Te⁴⁺ 0,57 Te –0,74 Te₂^2- -0,64 H₂Te

Щелочная среда

VI IV 0 –II

TeO₄^2- 0,07 TeO₃^2- -0,42 Te –1,14 Te^2-

Полоний

Кислая среда

VI IV II 0 –II

PoO₃ 1,51 PoO₂ 1,1 Po²⁺ 0,37 Po –1,0 H₂Po

Щелочная среда

VI IV 0 –II

PoO₃ 1,48 PoO₃^2- -0,5 Po –1,4 Po^2-

Окислительные свойства состояния (VI) сравнивать затруднительно. Приводимые данные из справочника Эмсли «Элементы» едины для всей нашей книги и заниматься «выуживанием» цифири из других (тогда нужно будет сверять все значения) нам не с руки. В тоже время, метателлураты производные от H₂TeO₄ малохарактерны. Однако даже если считать, что они близки к истине для ортотеллуровой кислоты H₆TeO₆ и для тетрагидрогексаоксотеллурат-иона H₄TeO₆^2- (получается действием водных щелочей, по дальнейшим ступеням диссоциации слабая), теллуровая кислота более слабый окислитель. Окислительные свойства полония (VI) обусловлены действие эффекта экранирования 6s-электронной пары.

11.3 Химические свойства. Селен и теллур менее активные, чем сера, неметаллы, причем если селен, склонен образовывать селениды того же типа, что сульфиды, то теллуриды могут заметно отличаться – например, известны теллуридные минералы золота (см. § про золото). С водородом селен реагирует хуже серы, теллуроводород получают гидролизом теллурида алюминия

Al₂Te₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃↓+ 3H₂Te↑

Гидрид полония получают обработкой металла водородом в момент выделения. Полониды некоторых металлов известны, но высокая радиоактивность и трудности с получением, не позволяет изучать полоний в той же мере, как это характерно для селена и теллура.

Фтор превращает элементы в гексафториды, хлор и бром в тетрагалогениды, тетрафториды получают из них по обменным реакциям, йод действует только на полоний. Получен Te₂F₁₀. По каким-то причинам теллур образует дихлорид и дибромид, как и полоний, а селен – такие же производные диселена типа Se₂Cl₂, но не производные состояния селена (II).

В кислороде и на воздухе сгорают

Э + O₂ → ЭO₂

Производные серы мы обсудили ранее, между собой не реагируют, как и с азотом. Производные других элементов рассмотрим в соответствующей их химии §§.

11.4 Степень окисления ( IV). Диоксиды – твердые, кислотные соединения. Селенистая кислота (твердое растворимое вещество), в отличие от сернистой устойчива

SeO₂ + H₂O → H₂SeO₃

Кислота слабая. Соответствующая слабая кислота теллура имеет переменный состав TeO₂·xH₂O, теллуриты менее характерны чем селениты и получаются сухими методами. Диоксид полония к щелочам устойчив и растворяется в кислотах. Хлориды и бромиды селена и теллура присоединяются к галогенидам щелочных металлов

2NaCl + SeCl₄ → Na₂SeCl₆

Иодиды селена и теллура не получены. PoO₂ обладает амфотерными свойствами.

11.5 Степень окисления ( VI). Гексафторид селена более реакционноспособен, чем элегаз, а теллура гидролизуется в холодной воде за сутки – оба газы. Повышение реакционной способности теллура связано с большей доступностью по форме и энергии 5d-орбиталей, в частности, он присоединяется к фторидам металлов

NaF + TeF₆ → NaTeF₇

BaF₂ + TeF₆ → BaTeF₈

Оксогалогениды, галогеноксикислоты известны, но менее характерны. Например

H₂SeO₄ + 8HCl → H₂SeCl₆ + Cl₂ + 4H₂O

Селеновая кислота, получается по реакции

Ag₂SeO₃ + Br₂ + H₂O → 2AgBr↓ + H₂SeO₄

Это твердое вещество действием SO₃ на которое можно получить SeO₃. Аналогично

Te + 6HNO₃ → H₆TeO₆ + 6NO₂

TeO₃, получаемый дегидратацией ортотеллуровой кислоты, вступая в реакцию с водой дает т.н. аллотеллуровую кислоту – смесь различных форм от H₂TeO₄ до H₆TeO₆, вязкую жидкость, при разбавлении переходящую в орто-форму.

Po (VI) – сильный окислитель. Получен гексафторид и, видимо, триоксид.

11.6 Получение. Селен и теллур получают преимущественно при очистке меди. Черновая медь подвергается электролитической очистке, а селен и теллур выпадают в осадок – шлам (нем. – ил). Чистые минералы селена и теллура, например теллурит TeO₂ – редкость. Полоний выделять из руд урана не самое приятное занятие, лучше использовать налет на стенках ампул, которые содержали радон, растворы солей радия или из висмутовых мишеней, после облучения последних нейтронами.