Лекция № 21. Элементы VA-подгруппы

Селен, теллур и их соединения

Селен и теллур - редкие элементы. Кларк селена - 1,5×10^-4 мол.%, теллура - 1,3×10^-7 мол.%. Самостоятельных минералов практически не имеют, сопутствуют сере в сульфидных минералах. Образуют несколько аллотропных модификаций, полупроводники.

По химической активности уступают сере. При нагревании легко окисляются кислородом, галогенами, азотной кислотой. Теллур при нагревании окисляется водой:

160 °C

Te + 2H₂O ¾® TeO₂ + 2H₂

При кипячении с водными растворами щелочей селен и теллур диспропорционируют:

3Se + 6NaOH = 2Na₂Se + Na₂SeO₃ + 3H₂O

селенид и селенит натрия

При взаимодействии с активными металлами селен и теллур выступают в роли окислителя:

Se⁰ + 2Na = Na₂Se^-2

H₂Se и H₂Te - бесцветные газы с отвратительным запахом, растворимые в воде. В водных растворах ведут себя как двухосновные кислоты, несколько более сильные, чем сероводородная кислота. Образуют соли - селениды и теллуриды. Теллуро- и селеноводород, а также их соли чрезвычайно ядовиты.

Оксиды селена(IV) и теллура(IV) образуются при окислении простых веществ кислородом и являются твердыми полимерными соединениями. Типичные кислотные оксиды. Оксид селена(IV) растворяется в воде, образуя селенистую кислоту:

SeO₂ + H₂O = H₂SeO₃

Оксид теллура(IV) в воде нерастворим, но взаимодействует с водными растворами щелочей, образуя теллуриты:

TeO₂ + 2NaOH = Na₂TeO₃

SeO₂ и TeO₂ - более сильные окислители по сравнению с SO₂.

2SO₂ + SeO₂ = Se + 2SO₃

Оксиды селена(VI) и теллура(VI) - типичные кислотные оксиды. SeO₃ растворяется в воде образуя селеновую кислоту - H₂SeO₄. Селеновая кислота представляет собой белое кристаллическое вещество, сильная кислота, обугливает органические соединения, сильный окислитель. Селенаты бария и свинца нерастворимы в воде.

TeO₃ в воде практически нерастворим, но взаимодействует с водными растворами щелочей, образуя соли теллуровой кислоты - теллураты.

TeO₃ + 2NaOH = Na₂TeO₄ + H₂O

При действии на растворы теллуратов соляной кислоты выделяется ортотеллуровая кислота - H₆TeO₆, обезвоживанием которой можно получить теллуровую кислоту.

Na₂TeO₄ + 2HCl + 2H₂O = H₆TeO₆ + 2NaCl

t

H₆TeO₆ ¾® H₂TeO₄ + 2H₂O

Соединения селена токсичны для растений и животных. Соединения теллура значительно менее ядовиты. Отравление соединениями селена и теллура сопровождается появлением у пострадавшего устойчивого отвратительного запаха.

Литература: [1] с. 359 - 383, [2] с. 425 - 435, [3] с. 297 - 328

Главная подгруппа V группы (подгруппа VA) включает азот - N, фосфор - P, мышьяк - As, сурьму - Sb и висмут - Bi, объединенные общей электронной формулой - ns²np³. В своих соединениях азот и фосфор проявляют все возможные степени окисления от -3 до +5 (наиболее характерны -3, +3 и +5). Однако отсутствие энергетически доступных d-орбиталей не позволяет азоту проявлять валентность выше 4, в то время как фосфор способен проявляет валентность 5 и даже 6 за счет привлечения орбиталей 3d-подуровня.

При увеличении порядкового номера в пределах VА-подгруппы усиливаются металлические признаки химических элементов (мышьяк и сурьма - полупроводники, висмут - металл) и уменьшается устойчивость соединений в высшей степени окисления.

Дата добавления: 2014-10-15