Кислородные соединения элементов подгруппы селена

Водородные соединения.

Элементы подгруппы селена

В ряду элементов VI группы главной подгруппы O – S – Se – Te – Po радиус атомов увеличивается. В связи с этим энергия ионизации уменьшается, поэтому неметаллические свойства элементов убывают, а металлические свойства элементов – растут. В реакциях с азотной кислотой сера и селен ведут себя как неметаллы, а полоний – как металл.

S + 2 HNO3 = H2SO4 + 2 NO

Se + 2 HNO3 = H2SeO4 + 2 NO

Po + 8 HNO3 = Po(NO3)4 + 4 NO2 + 4 Н2О

По химическим свойствам Se и Te очень сходны с серой. Горят на воздухе с образованием диоксидов:

Se + О2 = SeО2; Тe + О2 = ТeО2;

SeО2 и ТeО2 твердые вещества. С водородом при повышенных температурах частично взаимодействует лишь селен, теллур непосредственно с водородом не соединяется:

Н2 + Se = Н2Se

Сера и селен с водой и разбавленными кислотами не взаимодействуют.

Теллур взаимодействует с водой даже при обычных условиях, а полоний взаимодействует с соляной кислотой:

Те + 2 Н2О = ТеО2 + 2 Н2↑

Ро + 2 НС1 = РоС12 + Н2↑

Как и сера, селен и теллур окисляются азотной кислотой и другими окислителями до соответствующих кислот, но в более жестких условиях:

Te + 2 HNO3 + 2 Н2О = H6ТeO6 + 2 NO

4 Se + 3 HС1O4 + 4 Н2О = 4 H2SeO4 + 3 НС1

Те + 3Н2О2 = Н6ТеО6 (30 % раствор Н2О2)

В кипящих водных растворах щелочей селен и теллур, подобно сере, медленно растворяются (диспропорционируют):

3 Se + 6 КОН = 2 К2Se + К2SeО3 + 3 Н2О

С усилением металлических признаков склонность элементов данной подгруппы к проявлению отрицательных степеней окисления уменьшается. Поэтому Н2Se и Н2Тe менее устойчивы, чем Н2S, и проявляют более сильные восстановительные свойства. Селеноводород и теллуроводород прямым взаимодействием не получают. Они могут быть получены действием разбавленных кислот на селениды и теллуриды металлов:

2 Na + Se = Na2Se (селенид натрия)

Na2Se + 2 HCl = H2Se + 2 NaCl

H2Se и H2Тe – при нормальных условиях бесцветные газы с неприятным запахом. Селеноводород более ядовит, а теллуроводород менее ядовит, чем сероводород. Растворимость в воде H2Se и H2Тe примерно такая же, как иH2S. Водные растворы этих соединений – проявляют кислотные свойства.

Соли селеноводородной кислоты (селениды) и теллуроводородной кислоты (теллуриды) по свойствам близки к сульфидам.

Таким образом, в ряду H2O – H2S – H2Se – H2Te восстановительные свойства соединений и кислотные свойства увеличиваются, а термическая устойчивость уменьшается.

Селен и теллур образуют оксиды типа ЭО2 и ЭО3. SeО2 и ТeО2 образуются при сгорании селена и теллура на воздухе, при обжиге селенидов и теллуридов, при сжигании гидридов этих элементов:

2 СdSe + 3 О2 = 2 СdО + 2 SeО2

2 Н2Те + 3 О2 = 2 Н2О + 2 ТeО2

SeО2 и ТeО2 – бесцветные кристаллические вещества, проявляющие свойства кислотных оксидов. Им соответствуют селенистая (H2SeО3) и теллуристая (H2ТeО3) кислоты. В воде растворяется диоксид селена, диосид теллура непосредственно с водой не взаимодействует:

SeО2 + Н2О = H2SeО3

Селенистая кислота – выделена в свободном состоянии, теллуристая кислота получается косвенным путем, в свободном виде не получена и существует только в водных растворах в виде полимера ТeО2. n Н2О В ряду SО2 – SeО2 – ТeО2 – РоО2 происходит ослабление кислотных

свойств и нарастание основных свойств. Так ТeО2 можно растворить в растворе щелочи, как и предыдущие оксиды:

ТeО2 + 2 КОН = К2ТеО3 + Н2О

РоО2 со щелочами взаимодействует только при сплавлении, но взаимодействует с кислотами, проявляя основные свойства:

РоО2 + 2 КОН = К2РоО3 + Н2О

РоО2 + 2 H2SО4 = Ро(SО4)2 + 2 Н2О

В ряду H2SО3 (Кд1= 2 10-2) – H2SeО3 (Кд1= 3,5 10^-3) – H2ТeО3 (Кд1= 3 10^-6)

кислотные свойства уменьшаются. В химических реакциях соединения S⁺⁴ преимущественно проявляют восстановительные свойства, соединения Sе⁺⁴ и Те⁺⁴ проявляют главным образом окислительные свойства, восстанавливаясь свободного состояния.

2 SО2 + SeО2 + 2 Н2О = 2 H2SО4 + Se

К2ТеО3 + SО2 + Н2О = 2 H2SО4 + Тe

Восстановительные свойства селенистая и теллуристая кислоты проявляют лишь при взаимодействии с сильными окислителями:

3 H2SeО3 + НС1О3 = 3 H2SeО4 + НС1

Селеновая и теллуровая кислоты – бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Свободная теллуровая кислота обычно выделяется в виде кристаллогидрата H2ТeО4. 2Н2О или H6ТeО6. В ортотеллуровой кислоте атомы водорода могут частично или полностью замещаться атомами металлов (К6ТeО6). Селеновая кислота по силе близка к серной кислоте, водный раствор теллуровой кислоты проявляет свойства слабой кислоты.

В ряду H2SО4 – H2SeО4 – H2ТeО4 (H6ТeО6) кислотные свойства уменьшаются. Селеновая кислота H2SeО4 – белое кристаллическое вещество, жадно притягивающее влагу. Селеновая кислота менее устойчива, чем серная кислота, поэтому она более сильный окислитель, чем H2SО4. Селеновая кислота обугливает органические вещества. Окислительные свойства теллуровой кислоты слабее, чем у серной кислоты. Концентрированная серная кислота не окисляет концентрированную соляную кислоту, селеновая кислота окисляют НС1 с выделением свободного хлора:

H2SeО4 + 2 НС1 = H2SeО3 + С12 + Н2О

За счет выделения атомарного хлора смесь селеновой и соляной кислот растворяет золото и платину. Кроме того, золото не растворяется в горячей серной кислоте, горячая безводная селеновая кислота растворяет его:

2 Au + 6 Н2SeО4 = Au2(SeO4)3 + 3 H2SeО3 + 3 Н2О

Окисд селена(VI) – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворяется в воде с образованием селеновой кислоты:

SeО3 + Н2О = H2SeО4

H2SeО4 при нагревании не разлагается с образованием триоксида селена, его получают при взаимодействии селената натрия с избытком оксида серы (VI):

Nа 2SeО4 + SО3 = Nа 2SО4 + SeО3

При нагревании теллуровая кислота разлагается:

H6ТeО6 = ТeО3 + 3 Н2О (при нагревании до 300 оС)

2 ТeО3 = 2 ТeО2 + О2 (при нагревании > 300 оС)

ТeО3 – порошок желтого цвета, не растворяется в воде, а также в разбавленных растворах кислот и щелочей. Триоксид теллура растворяется только в концентрированных водных растворах щелочей:

ТeО3 + 2 NаОН = Nа2ТeО4 + Н2О

Дата добавления: 2014-01-15