Современная металлургическая промышленность производит почти все известные металлы

Глава

6. СЕЛЕН И ТЕЛЛУР
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Теллур открыл в 1782 г. венгерский химик Мюллер фон Райхенштейн в мине­рале, известном под названием "белая золотая руда". Название "теллур" дал элементу в 1798 г. Клапрот (от латинского слова tе11иs - земля).
Селен открыли в 1817 г. шведские химики Берцелиус и Ган при исследовании осадков, образовавшихся в свинцовой камере при производстве серной кислоты. Осадок рассматривали как возможный источник теллура, однако исследование показало, что в нем содержится, новый элемент, который из-за химического сходства с теллуром назван «selenе» (от греческого - Луна).
Изучение свойств селена и теллура, областей применения, источников получения стало интенсивнее с начала XX в., особенно в связи с использованием полупроводниковых материалов в ряде отраслей новой техники. Промышленное
производство селена и теллура началось с 1910 г.


Свойства селена и теллура
Селен и теллур - элементы главной подгруппы VI группы периодической сис­темы элементов. Они обладают близкими химическими и физическими свойствами, что объясняется изоструктурностью электронных оболочек, завершающихся ns^гпр⁴ электронами.
Селен и теллур в "составе элементов V1А подгруппы занимают промежуточное положение между неметаллами (О, S) и металлами (Ро), Элементарный с елен, подобно сере, отличается склонностью к аллотропии; для теллура более харак­терен металлический вид модификаций.
У селена известно несколько модификаций, существующих при атмосферном давлении. Стекловидный селен получается при более быстром охлаждении рас­плавленного селена; хрупок, черного цвета, плотность 4,28 г/см³, не являет­ся полупроводником. Аморфный селен получают восстановлением селенистой кис­лоты сернистым газом; цвет от ярко-красного до черного, плотность 4,26 г/см³. Моноклинный селен существует в двух модификациях (α и β ), кото­рые кристаллизуются при выпаривании раствора селена в СS₃ или бензоле. Оранжево-красный (α-селен (плотность 4,46 г/см³, t_ПЛ = 170 С) получается при медленном выпаривании раствора; темно-красный β-селен (плотность 4,50_г/см³, t_ПЛ = 180 С) - при быстром выпаривании растворов. Гексагональ­ный (γ) селен получается при длительном нагревании других модификаций; се­рого цвета, плотность 4,80 г/см³.
Теллур имеет серебристо-белый цвет, металлический блеск, характеризуется гексагональной кристаллической решеткой, двумя модификациями α и β, темпе­ратура перехода 354 С.
Ниже приведены некоторые физические свойства селена и теллура (параметры решетки, температура плавления и др. для гексагональных модификаций).
Селен Теллур
Атомный номер………………………… 34 52
Атомная масса …………………………. 78,96 127,60
Плотность, г/см³ …………………… 4,80 6,33
Температура, С:
плавления ................... 221 452
кипения ……………………………. 685 993
Элементарные селен и теллур химически активны, особенно аморфные и мел­кодисперсные. При нагревании на воздухе или в кислороде горят, образуя ди­оксиды. С фтором, хлором и бромом реагируют при комнатной температуре или небольшом нагревании.


Свойства химических соединений
Для селена и теллура характерна степень окисления -2, +4, +6. Оксиды. Наиболее устойчивы диоксиды SеО₂, ТеО₂ и триоксиды SеО₃, ТеО₃; все они ангидриды. Диоксиды - кристаллические вещества. SеО₂ растворим в воде (67 % при 25 С), ТеО₂ в воде почти нерастворим. SеО₃ - кристалличес­кое вещество, растворяется в воде с образованием селеновой кислоты Н₂SеО₄; триоксид селена летуч. ТеО₃ растворяется лишь в концентрированных растворах щелочей при нагревании, образуя теллураты.
Кислоты. Селенистая кислота Н₂SеО₃ - бесцветные кристаллы. Растворимость в воде при О °С 47,4 %, при 20-°С 62,5 %, при 90 °С 79,4 %. Малодиссоцииро­вана (К₁ = = 3,5 • 10~³), окисляется сильными окислителями до селеновой кис­лоты Н₂SеО₄. Однако в присутствии восстановителей (Н₂5, 5О₂, Н1) восстанав­ливается до элементарного селена.
Селеновая кислота - сильный окислитель, растворяет золото, серебро, пал­ладий, теллур, серу. Кипит при 205 С, при 260 С разлагается на диоксид селена, кислород и воду.
Теллуристая кислота Н₂ТеО₃ - малорастворима, легко разлагается при на­гревании, образуя ТеО₂.
Теллуровая кислота известна как ортокислота Н₆ТеО₆ - белое кристалличес­кое вещество; растворимость в воде при 0°С 13,9%, при 100 °С 60,8%. При обезвоживании переходит при 100-200 С в полиметателлуровую кислоту (Н₂ТеО₄) выше 300 °С разлагается.
Соли. Соли селенистой и теллуристой кислот называются соответственно се­ленитами и теллуритами. Селениты и теллуриты щелочных металлов и аммония хорошо растворимы в воде, другие соли - малорастворимы. Селениты при нагре­вании диссоциируют на оксиды, теллуриты устойчивы до 1000 С.
Соли селеновой и теллуровой кислот - селенаты и теллураты - сильные окислители, по свойствам похожи на сульфаты. Селенаты и теллураты щелочных металлов хорошо растворимы в воде. Теллураты тяжелых металлов - практически
нерастворимы.