Теллуроводород

Теллуроводород
Общие
Систематическое наименование	теллурид водорода
Традиционные названия	гидрид теллура, теллуран, дигидрид теллура, дигидротеллурид
Хим. формула	[math]\ce{ H2Te }[/math]
Физические свойства
Состояние	газ
Молярная масса	129,6159 г/моль
Плотность	3,310 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	−49 °C
• кипения	−2,2 °C
Энтальпия
• образования	99,60 кДж/моль
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты [math]\displaystyle{ pK_a }[/math]	2,6
Растворимость
• в воде	0,7 г/100 мл
• в этаноле	растворим
Классификация
Рег. номер CAS	7783-09-7
Рег. номер EINECS	231-981-5
SMILES	Te
Безопасность
Пиктограммы ECB
NFPA 704	4 4 1 POI
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Теллуроводоро́д (теллура́н) — бинарное неорганическое соединение водорода и теллура с формулой [math]\ce{ H2Te }[/math].

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

Структура

Молекула [math]\ce{ H2Te }[/math] подобна молекуле сероводорода, имеет «изогнутую» структуру [math]\ce{ H-Te-H }[/math] с углом между атомами водорода 89,5° и с расстоянием между атомами H и Te 0,169 нм. Дипольный момент равен 0,081 Д.

Химические свойства

Химические свойства теллуроводорода схожи со свойствами сероводорода, но в водных растворах [math]\ce{ H2Te }[/math] более диссоциирован.

[math]\ce{ H2Te }[/math], как и селеноводород является очень сильным восстановителем, например, обесцвечивает раствор иода:

[math]\ce{ H2Te + I2 -> 2HI ^ + Te }[/math].

[math]\ce{ H2Te }[/math] очень нестойкое соединение, уже при 0 °C в темноте медленно разлагается на элементы, при освещении скорость разложения нарастает (фотодиссоциация). Жидкий [math]\ce{ H2Te }[/math] на свету разлагается очень быстро, именно от этого он на свету весьма быстро приобретает зеленовато-жёлтый цвет из-за растворения в нём элементарного теллура:

[math]\ce{ H2Te -> Te + H2 ^ }[/math] (1).

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

[math]\ce{ 2 H2Te + 3 O2 -> 2 H2O + 2 TeO2 }[/math].

Окисляется кислородом воздуха, особенно во влажном воздухе, до элементарного теллура даже при 0 °C:

[math]\ce{ 2 H2Te + O2 -> 2 Te + 2 H2O }[/math] (2).

Получение

Для получения [math]\ce{ H2Te }[/math] практически непригодны реакции взаимодействия теллуридов с водой или кислотами, так как из-за разложения образующегося [math]\ce{ H2Te }[/math] его выход очень мал. Пример реакции:

[math]\ce{ Al2Te3 + 6 HCl -> 3 H2Te ^ + 2 AlCl3 }[/math].

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 0 °C.

Очистка

Выходящий из электролизёра газ (смесь [math]\ce{ H2Te }[/math], 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 [math]\ce{ H2Te }[/math] кристаллизуется. Процесс ведут в темноте или при очень слабом освещении.

Хранение

В твердом состоянии, при температуре жидкого азота. При этом [math]\ce{ H2Te }[/math] разлагается очень медленно.

Предосторожности

Ввиду чрезвычайно высокой токсичности все работы с применением [math]\ce{ H2Te }[/math] ведут в вытяжных шкафах.

Теллуриды

Раствор [math]\ce{ H2Te }[/math] 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 [math]\ce{ H2Te }[/math]:

[math]\ce{ CaO + H2Te -> CaTe + H2O }[/math].

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

[math]\ce{ 2 K + Te -> K2Te }[/math].

Так как [math]\ce{ H2Te }[/math] — 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

[math]\ce{ H2Te }[/math] применяется в электронной технологии для получения тончайших плёнок металлического теллура на различных подложках в процессах разложения или окисления: (1), (2). 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.
• Новый справочник химика и технолога. Основные свойства неорганических, органических и элементорганических соединений / Редкол.: Скворцов Н. К. и др.. — СПб.: АНО НПО «Мир и семья», 2002. — 1280 с.