A estrutura do átomo de telúrio. Estrutura do átomo de telúrio Minerais de telúrio

É improvável que alguém acredite na história do capitão do mar, que, além disso, é lutador profissional de circo, famoso metalúrgico e médico consultor de clínica cirúrgica. No mundo dos elementos químicos, tal variedade de profissões é um fenômeno muito comum, e a expressão de Kozma Prutkov não se aplica a elas: “Um especialista é como gumboil: sua completude é unilateral”. Lembremos (antes mesmo de falar do objeto principal da nossa história) o ferro nos carros e o ferro no sangue, o ferro é um concentrador de campo magnético e o ferro é parte integrante do ocre... É verdade que às vezes a “formação profissional” dos elementos demorou muito mais tempo do que a preparação do yoga intermediário. Então o elemento nº 52, do qual vamos falar, foi utilizado durante muitos anos apenas para demonstrar o que realmente é, esse elemento que leva o nome do nosso planeta: “telúrio” – de Tellus, que em latim significa “Terra”.

Este elemento foi descoberto há quase dois séculos. Em 1782, o inspetor de minas Franz Joseph Müller (mais tarde Barão von Reichenstein) examinou minério de ouro encontrado em Semigorye, no que era então a Áustria-Hungria. Acabou sendo tão difícil decifrar a composição do minério que ele foi chamado de Aurum problematicum - “ouro duvidoso”. Foi desse “ouro” que Muller isolou um novo metal, mas não havia total confiança de que fosse realmente novo. (Mais tarde descobriu-se que Müller estava errado sobre outra coisa: o elemento que descobriu era novo, mas só pode ser classificado como um metal com grande reserva.)

Para dissipar as dúvidas, Müller pediu ajuda a um especialista proeminente, o mineralogista e químico analítico sueco Bergman.

Infelizmente, o cientista morreu antes de terminar a análise da substância enviada - naquela época, os métodos analíticos já eram bastante precisos, mas a análise demorava muito.

Outros cientistas também tentaram estudar o elemento descoberto por Müller, mas apenas 16 anos após a sua descoberta, Martin Heinrich Klaproth, um dos principais químicos da época, provou irrefutavelmente que este elemento era de facto novo, e propôs o nome “telúrio”. por isso.

Como sempre, após a descoberta do elemento, iniciou-se a busca por suas aplicações. Aparentemente, com base no antigo princípio que remonta aos tempos da atroquímica - o mundo é uma farmácia, o francês Fournier tentou tratar com telúrio algumas doenças graves, em particular a lepra. Mas sem sucesso - só muitos anos depois o telúrio foi capaz de fornecer aos médicos alguns “serviços menores”. Mais precisamente, não o telúrio em si, mas os sais do ácido telúrico K 2 TeO 3 e Na 2 TeO 3, que passaram a ser utilizados na microbiologia como corantes que conferem uma determinada cor às bactérias em estudo. Assim, com a ajuda de compostos de telúrio, o bacilo da difteria é isolado de forma confiável de uma massa de bactérias. Se não no tratamento, pelo menos no diagnóstico, o elemento nº 52 revelou-se útil aos médicos.

Mas às vezes esse elemento, e mais ainda alguns de seus compostos, causam problemas aos médicos. O telúrio é bastante tóxico. Em nosso país, a concentração máxima permitida de telúrio no ar é considerada 0,01 mg/m3. Dos compostos de telúrio, o mais perigoso é o telureto de hidrogênio H 2 Te, um gás venenoso incolor e de odor desagradável. Este último é bastante natural: o telúrio é um análogo do enxofre, o que significa que o H 2 Te deve ser semelhante ao sulfeto de hidrogênio. Irrita os brônquios e tem efeitos nocivos no sistema nervoso.

Essas propriedades desagradáveis ​​não impediram que o telúrio entrasse na tecnologia e adquirisse muitas “profissões”.

Os metalúrgicos estão interessados ​​no telúrio porque mesmo pequenas adições ao chumbo aumentam muito a força e a resistência química deste importante metal. O chumbo dopado com telúrio é usado nas indústrias química e de cabos. Assim, a vida útil dos dispositivos de produção de ácido sulfúrico revestidos internamente com uma liga de chumbo-telúrio (até 0,5% Te) é duas vezes maior que a dos mesmos dispositivos revestidos simplesmente com chumbo. A adição de telúrio ao cobre e ao aço facilita sua usinagem.

Na produção de vidro, o telúrio é usado para dar ao vidro uma cor marrom e um índice de refração mais alto. Na indústria da borracha, às vezes é usado como análogo do enxofre para a vulcanização de borrachas.

Telúrio é um semicondutor

No entanto, essas indústrias não foram responsáveis ​​pelo salto nos preços e na demanda pelo elemento nº 52. Esse salto ocorreu no início dos anos 60 do nosso século. O telúrio é um semicondutor típico e um semicondutor tecnológico. Ao contrário do germânio e do silício, derrete com relativa facilidade (ponto de fusão 449,8°C) e evapora (ferve logo abaixo de 1000°C). Conseqüentemente, é fácil obter a partir dele filmes semicondutores finos, que são de particular interesse para a microeletrônica moderna.

No entanto, o telúrio puro como semicondutor é usado de forma limitada - para a fabricação de alguns tipos de transistores de efeito de campo e em dispositivos que medem a intensidade da radiação gama. Além disso, uma impureza de telúrio é deliberadamente introduzida no arsenieto de gálio (o terceiro semicondutor mais importante depois do silício e do germânio) para criar nele uma condutividade de tipo electrónico*.

* Os dois tipos de condutividade inerentes aos semicondutores são descritos detalhadamente no artigo “Germânio”.

O escopo de alguns teluretos - compostos de telúrio com metais - é muito mais amplo. Teluretos de bismuto Bi 2 Te 3 e antimônio Sb 2 Te 3 tornaram-se os materiais mais importantes para geradores termoelétricos. Para explicar por que isso aconteceu, façamos uma breve digressão no campo da física e da história.

Há um século e meio (em 1821), o físico alemão Seebeck descobriu que em um circuito elétrico fechado composto por diferentes materiais, cujos contatos estão em diferentes temperaturas, é criada uma força eletromotriz (é chamada termo-EMF). Após 12 anos, o suíço Peltier descobriu um efeito oposto ao efeito Seebeck: quando uma corrente elétrica flui através de um circuito composto por diferentes materiais, nos pontos de contato, além do habitual calor Joule, uma certa quantidade de calor é liberada ou absorvido (dependendo da direção da corrente).

Durante aproximadamente 100 anos, essas descobertas permaneceram “coisas em si”, fatos curiosos, nada mais. E não seria exagero dizer que uma nova vida para ambos os efeitos começou depois que o Herói do Trabalho Socialista, o Acadêmico A.F. Ioffe e seus colegas desenvolveram uma teoria de utilização de materiais semicondutores para a fabricação de termoelementos. E logo essa teoria foi incorporada em geradores termoelétricos reais e refrigeradores termoelétricos para diversos fins.

Em particular, os geradores termoelétricos, que utilizam teluretos de bismuto, chumbo e antimônio, fornecem energia para satélites artificiais da Terra, instalações de navegação e meteorológicas e dispositivos de proteção catódica para tubulações principais. Os mesmos materiais ajudam a manter a temperatura desejada em muitos dispositivos eletrônicos e microeletrônicos.

Nos últimos anos, outro composto químico de telúrio com propriedades semicondutoras, o telureto de cádmio CdTe, atraiu grande interesse. Este material é utilizado na fabricação de células solares, lasers, fotorresistores e contadores de radiação. O telureto de cádmio também é famoso por ser um dos poucos semicondutores em que o efeito Han se manifesta visivelmente.

A essência deste último é que a própria introdução de uma pequena placa do semicondutor correspondente em um campo elétrico suficientemente forte leva à geração de emissões de rádio de alta frequência. O efeito Hahn já encontrou aplicação na tecnologia de radar.

Concluindo, podemos dizer que quantitativamente a principal “profissão” do telúrio é a liga de chumbo e outros metais. Qualitativamente, o principal, claro, é o trabalho do telúrio e dos teluretos como semicondutores.

Mistura útil

Na tabela periódica, o telúrio está localizado no subgrupo principal do grupo VI, próximo ao enxofre e ao selênio. Esses três elementos são semelhantes em propriedades químicas e muitas vezes acompanham uns aos outros na natureza. Mas a participação do enxofre na crosta terrestre é de 0,03%, o selênio é de apenas 10–5% e o telúrio é ainda uma ordem de magnitude menor – 10–6%. Naturalmente, o telúrio, assim como o selênio, é mais frequentemente encontrado em compostos naturais de enxofre - como uma impureza. Acontece, porém (lembre-se do mineral em que foi descoberto o telúrio) que ele entra em contato com ouro, prata, cobre e outros elementos. Mais de 110 depósitos de quarenta minerais de telúrio foram descobertos em nosso planeta. Mas é sempre extraído junto com selênio, ouro ou outros metais.

Na URSS, são conhecidos minérios contendo telúrio de cobre-níquel de Pechenga e Monchegorsk, minérios de chumbo-zinco contendo telúrio de Altai e vários outros depósitos.

O telúrio é isolado do minério de cobre na fase de purificação do cobre blister por eletrólise. Um sedimento - lama - cai no fundo do eletrolisador. Este é um produto intermediário muito caro. Para ilustrar a composição do lodo de uma das usinas canadenses: 49,8% de cobre, 1,976% de ouro, 10,52% de prata, 28,42% de selênio e 3,83% de telúrio. Todos esses componentes valiosos do lodo devem ser separados e existem diversas maneiras de fazer isso. Aqui está um deles.

O lodo é derretido em um forno e o ar passa através do fundido. Os metais, exceto ouro e prata, oxidam e se transformam em escória. O selênio e o telúrio também são oxidados, mas em óxidos voláteis, que são capturados em dispositivos especiais (purificadores), depois dissolvidos e convertidos em ácidos - selênio H 2 SeO 3 e H 2 TeO 3 telúrico. Se o dióxido de enxofre SO2 passar por esta solução, ocorrerão as seguintes reações:

H 2 SeO 3 + 2SO 2 + H 2 O → Se ↓ + 2H 2 SO 4,

H 2 TeO 3 + 2SO 2 + H 2 O → Te ↓ + 2H 2 SO 4.

O telúrio e o selênio caem ao mesmo tempo, o que é muito indesejável - precisamos deles separadamente. Portanto, as condições do processo são selecionadas de tal forma que, de acordo com as leis da termodinâmica química, o selênio seja reduzido primeiro. Isto é ajudado pela seleção da concentração ideal de ácido clorídrico adicionado à solução.

O telúrio é então depositado. O pó cinza resultante, é claro, contém uma certa quantidade de selênio e, além disso, enxofre, chumbo, cobre, sódio, silício, alumínio, ferro, estanho, antimônio, bismuto, prata, magnésio, ouro, arsênico, cloro. O telúrio deve primeiro ser purificado de todos esses elementos por métodos químicos, depois por destilação ou fusão por zona. Naturalmente, o telúrio é extraído de diferentes minérios de diferentes maneiras.

Telúrio é prejudicial

O telúrio está sendo cada vez mais utilizado e, portanto, o número de pessoas que trabalham com ele está aumentando. Na primeira parte da história do elemento nº 52, já mencionamos a toxicidade do telúrio e seus compostos. Vamos falar sobre isso com mais detalhes, justamente porque cada vez mais pessoas têm que trabalhar com telúrio. Aqui está uma citação de uma dissertação sobre o telúrio como veneno industrial: ratos brancos injetados com aerossol de telúrio “demonstraram inquietação, espirram, esfregaram o rosto e ficaram letárgicos e sonolentos”. O telúrio tem um efeito semelhante nas pessoas.

E o próprio telúrio e seus compostos podem trazer problemas de diferentes “calibres”. Eles, por exemplo, causam calvície, afetam a composição do sangue e podem bloquear vários sistemas enzimáticos. Os sintomas de envenenamento crônico com telúrio elementar são náusea, sonolência, emagrecimento; o ar exalado adquire um odor desagradável de alho de teluretos de alquila.

Em caso de envenenamento agudo por telúrio, soro com glicose e às vezes até morfina é administrado por via intravenosa. O ácido ascórbico é usado como profilático. Mas a principal prevenção é a vedação de caixas de dispositivos, a automação de processos nos quais estão envolvidos o telúrio e seus compostos.

O elemento nº 52 traz muitos benefícios e por isso merece atenção. Mas trabalhar com isso exige cautela, clareza e, novamente, atenção concentrada.

Aparência de telúrio

O telúrio cristalino é mais semelhante ao antimônio. Sua cor é branco prateado. Os cristais são hexagonais, os átomos neles formam cadeias helicoidais e estão conectados por ligações covalentes aos seus vizinhos mais próximos. Portanto, o telúrio elementar pode ser considerado um polímero inorgânico. O telúrio cristalino é caracterizado por um brilho metálico, embora devido ao seu complexo de propriedades químicas possa ser classificado como um não metal. O telúrio é quebradiço e muito fácil de transformar em pó. A questão da existência de uma modificação amorfa do telúrio não foi claramente resolvida. Quando o telúrio é reduzido do ácido telúrico ou telúrico, forma-se um precipitado, mas ainda não está claro se essas partículas são verdadeiramente amorfas ou apenas cristais muito pequenos.

Anidrido bicolor

Como convém a um análogo do enxofre, o telúrio exibe valências de 2–, 4+ e 6+, e muito menos frequentemente 2+. O monóxido de telúrio TeO só pode existir na forma gasosa e é facilmente oxidado a TeO 2 . Esta é uma substância cristalina branca, não higroscópica e completamente estável que funde sem decomposição a 733°C; tem uma estrutura polimérica, cujas moléculas são construídas assim:

O dióxido de telúrio é quase insolúvel em água - apenas uma parte de TeO 2 por 1,5 milhão de partes de água passa para a solução e uma solução de ácido telúrico fraco H 2 TeO 3 de concentração insignificante é formada. As propriedades ácidas do ácido telúrico H 6 TeO 6 também são fracamente expressas. Esta fórmula (e não H 2 TeO 4) foi atribuída a ela após a obtenção dos sais da composição Ag 6 TeO 6 e Hg 3 TeO 6, altamente solúveis em água. O anidrido TeO 3 que forma o ácido telúrico é praticamente insolúvel em água. Esta substância existe em duas modificações - amarelo e cinza: α-TeO 3 e β-TeO 3. O anidrido de telúrio cinza é muito estável: mesmo quando aquecido, não é afetado por ácidos e álcalis concentrados. É purificado da variedade amarela fervendo a mistura em potássio cáustico concentrado.

Segunda exceção

Ao criar a tabela periódica, Mendeleev colocou o telúrio e seu vizinho iodo (assim como o argônio e o potássio) nos grupos VI e VII, não de acordo, mas contrariamente aos seus pesos atômicos. Na verdade, a massa atômica do telúrio é 127,61 e a do iodo é 126,91. Isso significa que o iodo não deve estar atrás do telúrio, mas sim na frente dele. Mendeleev, porém, não duvidou da correção de seu raciocínio, pois acreditava que os pesos atômicos desses elementos não foram determinados com precisão suficiente. O amigo próximo de Mendeleev, o químico tcheco Boguslav Brauner, verificou cuidadosamente os pesos atômicos do telúrio e do iodo, mas seus dados coincidiram com os anteriores. A validade das exceções que confirmam a regra foi estabelecida apenas quando o sistema periódico se baseava não em pesos atômicos, mas em cargas nucleares, quando a composição isotópica de ambos os elementos se tornou conhecida. O telúrio, ao contrário do iodo, é dominado por isótopos pesados.

A propósito, sobre isótopos. Atualmente, são conhecidos 22 isótopos do elemento nº 52. Oito deles – com números de massa 120, 122, 123, 124, 125, 126, 128 e 130 – são estáveis. Os dois últimos isótopos são os mais comuns: 31,79 e 34,48%, respectivamente.

Minerais de telúrio

Embora o telúrio seja significativamente menos abundante na Terra do que o selênio, são conhecidos mais minerais do elemento 52 do que os do seu homólogo. Os minerais de telúrio são de dois tipos em composição: teluretos ou produtos da oxidação de teluretos na crosta terrestre. Entre os primeiros estão a calaverita AuTe 2 e a krennerita (Au, Ag) Te 2, que estão entre os poucos compostos naturais de ouro. Teluretos naturais de bismuto, chumbo e mercúrio também são conhecidos. O telúrio nativo é muito raramente encontrado na natureza. Mesmo antes da descoberta desse elemento, ele às vezes era encontrado em minérios sulfetados, mas não podia ser identificado corretamente. Os minerais de telúrio não têm significado prático - todo telúrio industrial é um subproduto do processamento de minérios de outros metais.

Aqueles - química. elemento VI do grupo do sistema periódico de elementos; no. n. 52, em. m.127,60. Uma substância quebradiça cinza-prateada brilhante com brilho metálico. Em compostos apresenta estados de oxidação de -2, +4 e +6. Natural B consiste em oito isótopos estáveis ​​com números de massa 120, 122-126, 128 e 130. 16 isótopos radioativos são conhecidos com meias-vidas de 2 a 154 dias. Os isótopos pesados ​​mais comuns são aqueles com números de massa 128 e 130. T. foi descoberto (1782) pelos húngaros. pesquisador F. Muller von Reichenstein. O telúrio é um oligoelemento, seu conteúdo na crosta terrestre é de 10 a 7%. Contido em muitos minerais com ouro, prata, platina, cobre, ferro, chumbo, bismuto e minerais de sulfeto. A rede cristalina de T. é hexagonal com períodos a - 4,4570 A e c = 5,9290 A. Densidade (t-pa 20p C) 6,22 g/cm3; /pl 449,5°C; ponto de ebulição 990±2°C.

É conhecida uma modificação “amorfo” do Telúrio (pó marrom escuro), que se torna irreversivelmente cristalino quando aquecido. Coeficiente de temperatura expansão linear de T. policristalino (16-17) 10-6 graus-1, coeficiente y. condutividade térmica (temperatura 20° C) 0,014 cal/cm X X seg x graus; capacidade de calor específico (temperatura 25° C) 0,048 cal/g x graus. T. é um semicondutor com band gap de 0,34 eV. A condutividade elétrica do cristal depende da pureza e do grau de perfeição do cristal. Nas amostras mais puras é igual a ~0,02 ohm-1 x cm-1. Mobilidade de elétrons 1700, mobilidade de buracos 1200 cm2/v x seg. Quando derretido, o Telúrio se transforma em um estado metálico. O telúrio é diamagnético, a suscetibilidade magnética específica é de 0,3 10-6 cm3/g (à temperatura ambiente). Dureza na escala de Mohs 2,0-2,5; qua microdureza 58 kgf/mm2, módulo de elasticidade 4200 kgf/mm2, coeficiente. compressibilidade (temperatura 30° C) 1,5-10 6 cm2/kgf. Os monocristais de telúrio com orientação (0001) quebram de forma frágil a uma tensão de 14 kgf/mm2.

De acordo com a química Santo T. lembra enxofre. , mas menos ativo. À temperatura ambiente não oxida ao ar, quando aquecido queima formando dióxido de Te02 - cristalino branco, ligeiramente solúvel em água. TeO e Te03, que são menos estáveis ​​que Te02, também são conhecidos. Em condições normais, o Telúrio reage muito lentamente com a água com liberação de hidrogênio e formação de ácido sulfúrico com formação de uma solução vermelha de TeS03; quando diluído em água, ocorre uma reação inversa com liberação de telúrio. T. dissolve-se em ácido nítrico para formar ácido telúrico H2TeO3, em ácido clorídrico diluído dissolve-se ligeiramente.

O telúrio se dissolve lentamente em álcalis. Com o hidrogênio forma telureto H2Te - um gás incolor e de odor desagradável, condensando a uma temperatura de -2°C e solidificando a uma temperatura de -51,2°C, um composto instável que se decompõe facilmente sob a influência mesmo de agentes oxidantes fracos. O telúrio não forma sulfetos estáveis ​​em condições normais, o composto TeS2 é estável em temperaturas de até -20° C. O T forma soluções sólidas contínuas com selênio. As composições conhecidas são TeXb (somente flúor), TeX4 e TeX2, que são obtidas por interação direta de elementos. À temperatura ambiente, tudo é sólido, decompondo-se parcialmente com a água; apenas o TeFe é um gás incolor e com odor desagradável. Quando aquecido, T. reage com muitos metais, formando-se.

As matérias-primas para a produção do Telúrio são o lodo da produção de cobre-níquel e ácido sulfúrico, além de produtos obtidos no refino de chumbo. O lodo anódico é processado usando um método ácido ou alcalino, convertendo o enxofre no estado tetravalente e depois reduzindo-o com dióxido de enxofre das soluções no final da solução. clorídrico ou eletrolítico. Além disso, materiais contendo T. podem ser processados ​​pelo método do cloro. O telúrio de alta pureza é obtido por sublimação e recristalização por zona (o método mais eficaz de purificação profunda, permitindo obter uma substância com pureza de 99,9999%).

Os compostos de telúrio são tóxicos e seu efeito no corpo humano é semelhante ao efeito dos compostos de selênio e arsênico. O veneno mais poderoso é o telureto. A concentração máxima permitida de T no ar é de 0,01 mg/mV. O T é utilizado na vulcanização de borracha e na produção de cabos de chumbo (a adição de até 0,1% de Te melhora as propriedades mecânicas do chumbo). Os compostos T. são utilizados na indústria do vidro (para colorir vidro e porcelana) e na fotografia. O telúrio é amplamente utilizado na síntese de compostos semicondutores. As conexões T. são o principal material para a produção de termoelementos.

O telúrio é um oligoelemento (seu conteúdo na crosta terrestre é 1 ⋅ 10⁻ ⁷ %. O telúrio raramente se forma de forma independente. Geralmente é encontrado na natureza como impurezas em sulfetos, bem como no enxofre nativo. As principais fontes de telúrio e selênio são os resíduos da produção de ácido sulfúrico, que se acumulam nas câmaras de poeira, bem como os sedimentos (lodos) formados durante a purificação eletrolítica do cobre. A lama, entre outras impurezas, também contém seleneto de prata Ag 2 Se e alguns. Ao queimar lodo, forma-se óxido de telúrio TeO 2 , bem como óxidos de metais pesados. O telúrio é reduzido a partir de óxidos de TeO 2 quando exposto ao dióxido de enxofre em ambiente aquático:

TeO 2 + H 2 O = H 2 TeO 3

H 2 SeO 3 + 2SO 2 + H 2 O = Se + 2H 2 SO 4

O telúrio, como , forma modificações alotrópicas - cristalinas e amorfas. O telúrio cristalino é de cor cinza prateado, frágil e facilmente transformado em pó. Sua condutividade elétrica é insignificante, mas aumenta quando iluminada. O telúrio amorfo é de cor marrom e menos estável que o telúrio amorfo a 25 graus. torna-se cristalino.

Em termos de propriedades químicas, o telúrio tem semelhanças significativas com o enxofre. Queima no ar (azul esverdeado), formando os óxidos correspondentes TeO 2. Ao contrário do SO 2 O óxido de telúrio é uma substância cristalina e pouco solúvel em água.

O telúrio não se combina diretamente com o hidrogênio. Quando aquecido, reage com muitos metais, formando os sais correspondentes (), por exemplo K 2 Te. O telúrio reage com a água mesmo em condições normais:

Te + 2H 2 O = TeO 2 + 2H 2

Assim como o selênio, o telúrio é oxidado nos ácidos correspondentes H 2TeO4 , mas sob condições mais severas e ação de outros agentes oxidantes:

Te + 3H 2 O 2 (30%) = H 6 TeO 6

Em soluções aquosas de álcalis em ebulição, o telúrio, como o enxofre, dissolve-se lentamente:

3Te + 6KOH = 6K 2 Te + K 2 TeO 3 + 3H 2 O

O telúrio é usado principalmente como material semicondutor.

Propriedades do telúrio

O telureto de hidrogênio pode ser preparado tratando os teluretos com ácidos diluídos:

Na 2 Te + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 Te

O telureto de hidrogênio em condições normais é um gás incolor com odores desagradáveis ​​característicos (mais desagradáveis ​​que o cheiro de H 2 S, mas mais tóxico, e o telureto de hidrogênio é menos tóxico). Os hidretos de telúrio exibem propriedades redutoras em maior extensão do que, e H 2 O Te na água é aproximadamente igual ao do sulfeto de hidrogênio. Soluções aquosas de hidretos exibem uma reação ácida pronunciada devido à sua dissociação em soluções aquosas de acordo com o seguinte esquema:

H 2 Te ↔ H + HTe ⁺

↓

H+Te²⁺

Na série O - S - Se - Te, os raios de seus íons são E² ⁺ contém um íon hidrogênio. Isto é confirmado por dados experimentais, que confirmaram que o ácido hidrotelúrico é mais forte que o ácido hidrossulfeto.

Na série O - S - Se - Te, a capacidade de dissociação térmica dos hidretos aumenta: é mais difícil decompor a água quando aquecida, e os hidretos de telúrio são instáveis ​​​​e se decompõem mesmo com baixo aquecimento.

Os sais do ácido hidrotelúrico (teluretos) têm propriedades semelhantes às dos sulfetos. Eles são obtidos, como os sulfetos, pela ação do hidrogênio do telúrio sobre os sais metálicos solúveis.

Os teluretos são semelhantes aos sulfetos em termos de solubilidade em água e ácidos. Por exemplo, quando o hidrogénio telúrio passa através de uma solução aquosa de Cu 2 SO 4 telureto de cobre é obtido:

H 2 Te + CuSO 4 = H 2 SO 4 + CuTe

Te forma compostos TeO com oxigênio 2 e TeO 3 eles são formados durante a combustão do telúrio no ar, durante a queima dos teluretos e também durante a combustão dos hidretos de telúrio:

Te + O 2 = TeO 2

2ZnTe + 3O 2 = 2ZnO + 2TeO 2

2H 2Te + 3O 2 = 2H 2 O + 2TeO 2

TeO2 - óxidos ácidos (anidridos). Quando dissolvidos em água, formam, respectivamente, ácido telúrico:

TeO 2 + H 2 O = H 2 TeO 3

Este ácido dissocia-se numa solução aquosa um pouco menos fortemente que o ácido sulfuroso. O ácido telúrico não foi obtido na forma livre e existe apenas em soluções aquosas.

Enquanto os compostos de enxofre com estado de oxidação 4+ em reações químicas atuam predominantemente como agentes redutores, com aumento do estado de oxidação do enxofre para 6+, TeO 2 e os ácidos correspondentes exibem propriedades principalmente oxidantes, sendo respectivamente reduzidos a Te. Na prática, o telúrio é obtido de forma livre usando estes métodos:

H 2 TeO 3 + 2SO 2 + H 2 O = 2H 2 SO 4 + Te

O ácido telúrico exibe propriedades redutoras apenas quando interage com agentes oxidantes fortes:

3H 2 TeO 3 + HClO 3 = 3H 2 TeO 4 + HCl

Ácido telúrico livre H 2TeO4 - geralmente isolado como hidrato cristalino H 2 TeO 4 2H 2 O que é escrito como H 6 TeO 6 . Em ácido ortotelúrico H 6 TeO 6 átomos de hidrogênio podem ser parcial ou totalmente substituídos por átomos metálicos, formando sais de Na6TeO6.

O telúrio é uma substância quebradiça branco-prateada com um brilho metálico característico. Nesse caso, uma fina camada de telúrio apresenta coloração marrom-avermelhada quando exposta à luz e o vapor apresenta coloração amarelo dourado. Como o telúrio é inerte, quartzo ou grafite são usados ​​como materiais de recipiente para derretê-lo. O telúrio é um elemento raro e a grande demanda por ele determina seu alto custo.

Na produção de telúrio, são utilizados principalmente resíduos do refino eletrolítico de chumbo e cobre. Após a queima do lodo, o telúrio precipita na cinza, após o que é lavado em ácido clorídrico. A solução de ácido clorídrico resultante é isolada passando por dióxido de enxofre. Para maior purificação do enxofre, selênio e outras impurezas, o telúrio é dissolvido em meio alcalino, onde, sob a ação do alumínio ou do zinco, se transforma em ditelureto dissódico. Em seguida, passa pelo oxigênio ou pelo ar e, para obter telúrio de alta pureza, é clorado, seguido de purificação por retificação, hidrolisado com água e reduzido com hidrogênio.

Os principais produtores de telúrio na CEI são:

OJSC Almalyk Mining and Metallurgical Plant (Uzbequistão);
- OJSC “Ural Mining and Metallurgical Company” (Federação Russa);
- CJSC Kyshtym Copper Electrolyte Plant (Federação Russa).

O telúrio é utilizado na produção de chumbo especial, que possui maior resistência e ductilidade. Esta propriedade é amplamente utilizada na produção de fios e outros produtos de cabos. A combinação de telúrio e chumbo reduz em 10 vezes a dissolução do chumbo sob a influência do ácido sulfúrico. Esta propriedade é usada em baterias de chumbo-ácido.

Em equipamentos químicos especiais, são utilizados vidros de telúrio, que apresentam excepcional transparência, condutividade elétrica e fusibilidade. Alguns tipos de vidros com adição de telúrio são semicondutores. Eles são amplamente utilizados em eletrônica. E vidros especiais, com dióxido de telúrio, dopados com metais de terras raras, são usados ​​em geradores ópticos quânticos como corpos ativos.

Ligas de telúrio são usadas para criar uma camada reflexiva deformável de discos compactos. O telúrio em forma de vapor é usado em lâmpadas fluorescentes. A luz emitida por tais lâmpadas tem um espectro comparável ao da luz solar natural.

O telúrio é um elemento químico do grupo 16 (de acordo com a classificação desatualizada - principal subgrupo do grupo VI, os calcogênios), período 5 da tabela periódica, possui número atômico 52; denotado pelo símbolo Te (lat. Tellurium), pertence à família dos metalóides.
O conteúdo da crosta terrestre é de 1,10-6% em massa. Cerca de 100 minerais de telúrio são conhecidos. Os teluretos mais comuns são cobre, chumbo, zinco, prata e ouro.
Uma mistura isomórfica de telúrio é observada em muitos sulfetos, mas o isomorfismo Te - S é menos pronunciado do que na série Se - S, e os sulfetos contêm uma mistura limitada de telúrio. Entre os minerais de telúrio, altaita (PbTe), silvanita (AgAuTe4), calaverita (AuTe2), hessita (Ag2Te), krennerita [(Au, Ag)Te], petzita (Ag3AuTe2), muthmanita [(Ag, Au)Te] são de importância particular, montbreuite (Au2Te3), nagiagite (4S5), tetradimite (Bi2Te2S). Existem compostos de oxigênio do telúrio, por exemplo TeO2 - ocre de telúrio. O telúrio nativo também ocorre junto com o selênio e o enxofre (o enxofre telúrico japonês contém 0,17% de Te e 0,06% de Se).

Reservas em depósitos de telúrio em 2012, toneladas*

* Dados do Serviço Geológico dos EUA

A principal fonte de telúrio é o lodo produzido durante a purificação eletrolítica do cobre blister (anódico). Para cada 500 toneladas de minério de cobre, normalmente existe uma libra (0,45 kg) de telúrio. O telúrio é produzido principalmente nos Estados Unidos, China, Bélgica, Rússia, Japão e Canadá.
A pasta anódica contém selenetos e teluretos de metais nobres em composições com a fórmula M2Se ou M2Te (M = Cu, Ag, Au). A temperaturas de 500 °C, a lama anódica é aquecida com carbonato de sódio na presença de ar. Os íons metálicos são reduzidos a metais enquanto o telureto é convertido em telurito de sódio - M2Te + O2 + Na2CO3 > Na2TeO3 + 2M + CO2.
Os teluretos são lixiviados de misturas com água e geralmente estão presentes como hidroteluritos HTeO3– em solução. Os selenitos também são formados durante este processo, mas podem ser separados pela adição de ácido sulfúrico. Os hidroteluretos são transformados em dióxido de telúrio insolúvel, enquanto os selenitos permanecem em solução - HTeO3- + ОH– + H2SO4 > TeO2 + SO42- + 2H2O.
A redução a metal é feita por eletrólise ou pela reação do dióxido de telúrio com dióxido de enxofre em ácido sulfúrico - TeO2 + 2 SO2 + 2H2O > Te + SO42- + 4H+.
O telúrio de qualidade comercial é geralmente vendido em pó e também está disponível na forma de placas, lingotes ou barras.
O maior consumidor de telúrio é a metalurgia, onde é utilizado em ligas de ferro, cobre e chumbo. Adicionar telúrio ao aço inoxidável e ao cobre torna esses metais mais viáveis. A adição de telúrio permite a obtenção de ferro fundido maleável, que, quando fundido, apresenta as vantagens do ferro fundido cinzento: fundição líquida, propriedades de fundição e usinabilidade. No chumbo, o telúrio melhora a resistência e durabilidade e reduz o efeito corrosivo do ácido sulfúrico.
Semicondutores e eletrônicos. O telureto de cádmio (CdTe) é usado em células solares. Testes do Laboratório de Energia Renovável dos Estados Unidos mostraram que esse material traz muitos benefícios para o funcionamento de uma nova geração de células solares. A produção comercial massiva de células solares utilizando CdTe nos últimos anos levou a um aumento significativo na procura de telúrio. Se parte do cádmio do CdTe for substituída por zinco, forma-se a proporção (Cd,Zn), que é usada em sensores de raios X de estado sólido.
As ligas CRT (cádmio-mercúrio-telúrio) têm recebido importância absolutamente excepcional, pois possuem características fantásticas para detectar radiação de lançamentos de foguetes e observar o inimigo do espaço através de janelas atmosféricas (a cobertura de nuvens não importa). O MCT é um dos materiais mais caros da indústria eletrônica moderna.
Organotelureto, como telureto de etano, telureto de dietila, telureto de diisopropila, telureto de dietila e metila, telureto de alila são usados ​​​​como base para a epitaxia da fase de crescimento organometálico para produzir compostos semicondutores multicamadas.
Vários sistemas contendo telúrio descobriram recentemente a existência de três (possivelmente quatro) fases, nas quais a supercondutividade não desaparece a uma temperatura ligeiramente acima do ponto de ebulição do nitrogênio líquido.
Telúrio como óxido de telúrio é usado para criar camadas de discos ópticos regraváveis, incluindo discos compactos regraváveis ​​(CD-RW), discos de vídeo digital Blu-ray regraváveis ​​e regraváveis ​​(DVD-RW).
O telúrio é usado em novos chips de memória de mudança de fase desenvolvidos pela Intel. O telureto de bismuto (Bi2Te3) e o telureto de chumbo são usados ​​em elementos de dispositivos termoelétricos. O telureto de chumbo também é usado em sensores infravermelhos.
Outros usos. O telúrio é usado para colorir cerâmicas. O fenômeno de um forte aumento na refração óptica após a adição de selenetos e teluretos ao vidro é utilizado na produção de fibras de vidro para telecomunicações. Misturas de selênio e telúrio são usadas com peróxido de bário como agente oxidante em pó retardador para detonadores elétricos.
Teluretos orgânicos são usados ​​como iniciadores para polimerização radical; mono e diteluretos ricos em elétrons têm atividade antioxidante. O telúrio pode ser usado em vez de enxofre ou selênio para vulcanizar a borracha. A borracha produzida desta forma apresenta resistência térmica melhorada. Os teluritos são usados ​​para identificar os patógenos responsáveis ​​pela difteria.
O consumo de telúrio em países ao redor do mundo é distribuído da seguinte forma: China - 80-100 toneladas, Rússia - 10 toneladas, EUA - 50-60 toneladas. No total, cerca de 400 toneladas de telúrio são consumidas anualmente no mundo como um todo. A tabela abaixo fornece dados aproximados sobre a produção de telúrio no mundo (dados do USGS, diversas análises e artigos de mercado).

Produção de telúrio no mundo, toneladas*

* Dados do Serviço Geológico dos EUA

O telúrio é um elemento raro, e a demanda significativa com um pequeno volume de produção determina seu alto preço (cerca de US$ 200-300 por kg, dependendo da pureza), mas, apesar disso, a gama de suas aplicações está em constante expansão.
O preço do telúrio em 2000 era de cerca de US$ 30 por quilograma. Entre 2004 e 2011, os preços do telúrio aumentaram continuamente, com exceção de 2009. Durante estes anos, o preço do telúrio foi determinado por um aumento significativo na procura e oferta limitada. Em 2011, o preço do telúrio atingiu US$ 350 por quilograma. No entanto, em 2012, os preços do telúrio caíram drasticamente para aproximadamente US$ 150 por quilograma.

O mercado de telúrio enfrenta atualmente uma série de desafios. Como subproduto da produção de cobre, o mercado de telúrio é altamente dependente das tendências do mercado principal (cobre). A diminuição da produção de cobre juntamente com a utilização de novas tecnologias alternativas para a produção deste metal, por exemplo, afetarão os volumes de fornecimento de telúrio.
Como os volumes de fornecimento estão em dúvida, o preço do material está disparando. De acordo com muitas previsões de mercado, o preço do telúrio aumentará novamente nos próximos 2 a 3 anos. Sabe-se que existe no mercado uma gama de diferentes produtos de substituição do telúrio, que já começam a ser utilizados em meio à escassez de oferta. No entanto, como observam os especialistas, nenhum dos substitutos tem as mesmas propriedades do telúrio. Além disso, um aumento potencial na procura de telúrio poderia resultar da evolução no sector da película fina solar.

Telúrio(latim telúrio), te, elemento químico do grupo VI do subgrupo principal do sistema periódico de Mendeleev; número atômico 52, massa atômica 127,60, classificado como raro elementos dispersos. Ocorre na natureza como oito isótopos estáveis ​​com números de massa 120, 122-126, 128, 130, dos quais os mais comuns são 128 te (31,79%) e 130 te (34,48%). Dos isótopos radioativos obtidos artificialmente, 127 te (T 1/2 = 105) são amplamente utilizados como átomos marcados dias) e 129 te (T 1/2 = 33,5 dias) . T. aberto F. Müller em 1782. O cientista alemão M. G. Klaproth confirmou esta descoberta e deu ao elemento o nome de “telúrio” (do latim Tellus, genitivo Telluris - Terra). Os primeiros estudos sistemáticos da química de T. foram realizados na década de 30. Século XIX. século 19 E EU. Berzélio.

Distribuição na natureza . T. é um dos elementos mais raros; conteúdo médio na crosta terrestre (clark) ~1? 10-7% em peso. T. está espalhado no magma e na biosfera; de algumas fontes termais subterrâneas ele é precipitado junto com s, ag, au, pb e outros elementos. São conhecidos depósitos hidrotérmicos de au e metais não ferrosos enriquecidos em T; Cerca de 40 minerais deste elemento estão associados a eles (os mais importantes são altaíta, telurobismutita, etc. Teluretos naturais) . Misturas típicas de T. são encontradas na pirita e outros sulfetos. T. é extraído de minérios polimetálicos.

Propriedades físicas e químicas. T. é de cor branco prateado com brilho metálico, frágil e torna-se plástico quando aquecido. Cristaliza no sistema hexagonal: A= 4,4570A; Com= 5,9290A; densidade 6,25 G/ cm3 a 20°C; tpl 450°C; t kip 990 ± 1,0°C; capacidade de calor específico a 20 °C 0,204 kJ/(kg? PARA); condutividade térmica a 20 °C 5,999 Ter/(eu? PARA) ; coeficiente de temperatura de expansão linear 1,68? 10-5 (20°C). T. é diamagnético, a suscetibilidade magnética específica a 18 °C é 0,31? 10 -6. Dureza Brinell 184,3 Mn/m 2 (18,43 kgf/mm 2) . Raio atômico 1,7 A, raios iônicos: Te 2- 2,22 A, te 4+ 0,89 A, te 6+ 0,56 A.

T. - semicondutor. Gap de banda 0,34 ev. Em condições normais e até o ponto de fusão, o T. puro tem condutividade R-tipo. Com a diminuição da temperatura na faixa (-100°C) - (-80°C), ocorre uma transição: a condutividade de T. torna-se n-tipo. a temperatura desta transição depende da pureza da amostra, e quanto mais pura a amostra, menor ela é.

Configuração da camada eletrônica externa do átomo te 5 s 2 5 R 4. Em compostos apresenta estados de oxidação –2; +4; +6, menos frequentemente +2. T. - análogo químico enxofre E Selena com propriedades metálicas mais pronunciadas. Com o oxigênio, T. forma teo óxido, teo 2 dióxido e teo 3 trióxido. teo existe acima de 1000 °C na fase gasosa. teo 2 é obtido pela combustão do te no ar, possui propriedades anfotéricas, é pouco solúvel em água, mas facilmente solúvel em soluções ácidas e alcalinas. teo 3 é instável e só pode ser obtido pela decomposição do ácido telúrico. Quando aquecido, o hidrogênio reage com o hidrogênio para formar telureto de hidrogênio h 2 te, um gás venenoso incolor com um odor pungente e desagradável. Reage facilmente com halogéneos; é caracterizado por halogenetos dos tipos tex 2 e tex 4 (onde X-cl e Br); tef 4, tef 6 também foram obtidos; Todos eles são altamente voláteis e hidrolisam com água. T. interage diretamente com não metais (s, P), bem como com metais; reage à temperatura ambiente com os ácidos nítrico e sulfúrico concentrados, neste último caso forma-se o teso 3, que oxida quando aquecido até o teoso 4. São conhecidos ácidos relativamente fracos: ácido hidrotelúrico (solução de h 2 te em água), ácido telúrico h 2 teo 3 e ácido telúrico h 6 teo 6 ; seus sais (respectivamente teluretos, teluritos e teluratos) são ligeiramente ou completamente insolúveis em água (com exceção de metais alcalinos e sais de amônio). Alguns derivados orgânicos de T. são conhecidos, por exemplo rteh, teluretos de dialquil r 2 te - líquidos de baixo ponto de ebulição e com odor desagradável.

Recibo. T. é extraído como subproduto durante o processamento de minérios de sulfeto de produtos intermediários da produção de cobre, chumbo e zinco, bem como de alguns minérios de ouro. A principal fonte de matéria-prima para a produção de cobre é o lodo de eletrólise de cobre, contendo de 0,5 a 2% de te, além de ag, au, se, cu e outros elementos. O lodo é primeiro liberado de cu, se, o resíduo contendo metais nobres, te, pb, sb e outros componentes é derretido para obter uma liga de ouro e prata. T. neste caso, na forma de na 2 teo 3, passa para a escória de soda-telúrio, onde seu teor chega a 20-35%. A escória é triturada, moída e lixiviada com água. Da solução, T. é depositado por eletrólise no cátodo. O concentrado de telúrio resultante é tratado com álcali na presença de pó de alumínio, transferindo o telúrio para uma solução na forma de teluretos. A solução é separada do resíduo insolúvel, que concentra impurezas de metais pesados, e é soprada com ar. Neste caso, T. (99% puro) é depositado no estado elementar. T. de maior pureza é obtido pela repetição do processamento de telureto. O T. mais puro é obtido por uma combinação de métodos de purificação química, destilação e fusão por zona.

Aplicativo. T. é usado em tecnologia de semicondutores ; como aditivo de liga - em ligas de chumbo, ferro fundido e aço para melhorar sua trabalhabilidade e aumentar as características mecânicas; bi 2 te 3 e sb 2 te 3 são usados ​​​​em termogeradores, e cdte - em energia solar e como semicondutores materiais laser. T. também é usado para branquear ferro fundido, vulcanizar misturas de látex e produzir vidros e esmaltes marrons e vermelhos.

TN Graver.

Telúrio no corpo . T. está constantemente presente nos tecidos de plantas e animais. Em plantas que crescem em solos ricos em T., sua concentração chega a 2? 10 -4 -2,5 ? 10 -3%, em animais terrestres - cerca de 2? 10-6%. Em humanos, a ingestão diária de T. de alimentos e água é de cerca de 0,6 mg.é excretado do corpo principalmente na urina (mais de 80%), bem como nas fezes. Moderadamente tóxico para as plantas e altamente tóxico para os mamíferos (causa retardo de crescimento, queda de cabelo, paralisia, etc.).

O envenenamento ocupacional por T. é possível durante sua fundição e outras operações de produção. Observam-se calafrios, dor de cabeça, fraqueza, pulso rápido, falta de apetite, gosto metálico na boca, cheiro de alho no ar exalado, náusea, coloração escura da língua, irritação do trato respiratório, sudorese, queda de cabelo. Prevenção: cumprimento dos requisitos de higiene ocupacional, medidas individuais de proteção da pele, exames médicos dos trabalhadores.

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