Теллуроводород

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}} Теллуроводоро́д (теллура́н) — бинарное неорганическое соединение водорода и теллура с формулой $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$.

Представляет собой при нормальных условиях бесцветный, горючий, легкоразлагающийся газ с весьма неприятным запахом (напоминает чесночный запах арсина). Очень ядовит.

Структура

Молекула $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$ подобна молекуле сероводорода, имеет «изогнутую» структуру $\mathrm{H}-\mathrm{T}\mathrm{e}-\mathrm{H}$ с углом между атомами водорода 89,5° и с расстоянием между атомами H и Te Шаблон:Nobr Дипольный момент равен Шаблон:Nobr

Химические свойства

Химические свойства теллуроводорода схожи со свойствами сероводорода, но в водных растворах $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$ более диссоциирован.

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$, как и селеноводород является очень сильным восстановителем, например, обесцвечивает раствор иода:

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}+\mathrm{I}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{H}\mathrm{I}\uparrow +\mathrm{T}\mathrm{e}$.

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$ очень нестойкое соединение, уже при Шаблон:Nobr в темноте медленно разлагается на элементы, при освещении скорость разложения нарастает (фотодиссоциация). Жидкий $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$ на свету разлагается очень быстро, именно от этого он на свету весьма быстро приобретает зеленовато-жёлтый цвет из-за растворения в нём элементарного теллура:

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}⟶\mathrm{T}\mathrm{e}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\uparrow$ (1).

Теллуроводород горит в воздухе или кислороде синим пламенем, с образованием диоксида теллура и воды:

$2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}+3\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+2\mathrm{T}\mathrm{e}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$.

Окисляется кислородом воздуха, особенно во влажном воздухе, до элементарного теллура даже при Шаблон:Nobr

$2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{T}\mathrm{e}+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$ (2).

Получение

Для получения $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$ практически непригодны реакции взаимодействия теллуридов с водой или кислотами, так как из-за разложения образующегося $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$ его выход очень мал. Пример реакции:

$\mathrm{A}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}{\phantom{A}}_3+6\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}⟶3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}\uparrow +2\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_3$.

Поэтому используется электролитический метод с применением теллурового катода, платинового анода и серной (или ортофосфорной) кислот в качестве электролита при плотности тока несколько А/дм² Процесс ведут при температуре около или немного ниже Шаблон:Nobr

Очистка

Выходящий из электролизёра газ (смесь $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$, водорода, азота и водяного пара) предварительно глубоко осушают, пропуская последовательно через 2 колонки, наполненные плавленым хлоридом кальция и пентоксидом фосфора, затем для отделения водорода и азота газ пускают в приёмник, охлаждаемый жидким азотом или твердой углекислотой, где $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$ кристаллизуется. Процесс ведут в темноте или при очень слабом освещении.

Хранение

В твердом состоянии, при температуре жидкого азота. При этом $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$ разлагается очень медленно.

Предосторожности

Ввиду чрезвычайно высокой токсичности все работы с применением $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$ ведут в вытяжных шкафах.

Теллуриды

Раствор $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$ в воде называют теллуроводородной кислотой. Её соли называют теллуридами. Как правило, эти соли — устойчивые соединения. Практически все теллуриды плохо растворимы в воде и окрашены в чёрный либо серый цвет. Исключение составляют теллуриды щелочных металлов и аммония, а также теллурид бериллия — бесцветные гигроскопические кристаллы, образующие кристаллогидраты. Растворы теллуридов в результате гидролиза имеют щелочную реакцию.

Пример реакции, не имеющей практического значения из-за трудности получения $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$:

$\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{O}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}⟶\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{T}\mathrm{e}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.

Поэтому теллуриды получают, как правило, прямым синтезом из элементов:

$2\mathrm{K}+\mathrm{T}\mathrm{e}⟶\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$.

Так как $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$ — двухосновная кислота, можно было бы ожидать существование наряду со средними кислых солей, например как у селенидов, однако гидротеллуриды неизвестны.

Многие теллуриды металлов, особенно II группы таблицы Менделеева, обладают полезными термоэлектрическими, полупроводниковыми и фотополупроводниковыми свойствами.

Применение

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{T}\mathrm{e}$ применяется в электронной технологии для получения тончайших плёнок металлического теллура на различных подложках в процессах разложения или окисления: Шаблон:Eqref. Также применяется для легирования из газовой фазы арсенида галлия, придавая ему электронный тип проводимости.

Физиологическое действие

Теллуроводород очень токсичен, является гемолитическим ядом. Вдыхание теллуроводорода вызывает головную боль, тошноту и общую слабость, в дальнейшем присоединяются нарушения дыхания и кровообращения.

Относится к 1-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

Литература

• Гринвуд Н., Эрншо А. «Химия элементов». — Т. 1. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008 стр. 56.
• Гринвуд Н., Эрншо А. «Химия элементов». — Т. 2. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008 стр. 117.
• Некрасов Б. В. «Основы общей химии». — Т. 1. — М.: Химия, 1973 стр. 352.
• Рабинович В. А., Хавин З. Я. «Краткий химический справочник». — Л.: Химия, 1977 стр. 104.
• Gal, J.-F.; Maria, P.-C.; Decouzon, M., The Gas-Phase Acidity and Bond Dissociation Energies of Hydrogen Telluride, Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc., 1989, 93, 87.
• Шаблон:Книга