Телур – рідкісний хімічний елемент з атомним номером 52, що належить поряд з киснем, сіркою, селеном і полонієм до 16-ї групи періодичної системи, або, за старою класифікацією, до VI групі (де входить у головну підгрупу) таблиці Менделєєва. Будучи аналогом сірки і селену, телур утворює сполуки, структурно близькі аналогічним сірчистим і селенистым оксидам, кислот, солей. У числі таких сполук значиться і теллуровая кислота, властивості якої розглянуті в даній статті.
Склад і структура
Кислота утворюється з телуру, що проявляє вищу ступінь окислення (+6). Формула телурової кислот: H6TeO6, або H2TeO4*2H2O. По масі кислота містить: телуру 55,6 %, кисню 41,8 % і водню – 2,6 %. З’єднання H2TeO4 – так звана метателлуровая або проста двухосновная кислота, солі якої добре відомі. У водному розчині поступово перетворюється в шестиосновную ортокислоту H6TeO6.
Просторово і структурно молекула являє собою октаедр, всі шість вершин якого утворені OH-групами, а в центрі розташований атом телуру, тому її раціональна формула, що відображає будову молекули, виглядає наступним чином: H6O6Te. Також можна записати формулу у вигляді Te(OH)6 – це теж буде правильно.
Фізичні і хімічні властивості кислоти телурової
Молекулярна маса кислоти становить 229,642 атомних одиниць маси. Щільність цього з’єднання досягає 3,07 г/см3. При звичайних умовах це досить важке біла порошкоподібна речовина з кристалічною структурою. Воно досить добре розчиняється в гарячій воді. Плавлення відбувається при 136 °C. При нагріванні в діапазоні температур від 300 °C до 500 °C кислота розкладається на воду і надзвичайно малорозчинний ангідрид – жовтий порошок оксиду телуру (VI) альфа-TeO3.
Є теллуровая кислота сильною? Ні, це дуже слабка кислота, не схожа за своїми властивостями на свої аналоги – сірчану та селеновую, і слабкий окислювач.
Атоми металів можуть заміщати в молекулі кислоти водень повністю або частково. Солі – теллураты (іноді вживається термін «ортотеллураты») – як правило, не розчиняються у воді, за винятком теллуратов амонію і металів лужної групи, а також солей срібла Ag6TeO6 і ртуті Hg3TeO6. Прикладом неповного заміщення водню металом може служити натрієва сіль Na2H4TeO6.
Всі з’єднання теллура є дуже токсичними речовинами (хоча і не такими небезпечними, як сполуки селену) і шкідливі для здоров’я, тому робота з ними вимагає суворого дотримання правил техніки безпеки.
Отримання кислоти
Теллуровую кислоту можна отримати кількома способами:
- З чистого телуру або теллуристой кислоти H2TeO3 шляхом окислення азотної і хромової кислот з подальшим розчиненням у воді. Потім проводять осадження кристалів. Зазвичай для цих цілей користуються азотною кислотою.
- Окисленням кристалічного телуру водним розчином хлорноватої кислоти.
- Окисленням діоксиду телуру TeO2 перекисом водню в аміачної середовищі і подальшим впливом концентрованої азотної кислоти на теллурат амонію.
- В ході реакції телуру, яка береться в даному випадку в аморфній формі, з перекисом водню високої концентрації на водяній бані. Після охолодження теллуровая кислота випадає з розчину у вигляді безбарвних кристалів.
- З двоокису телуру, окислюючи її перманганатом калію в присутності азотної кислоти.
- Із суспензії діоксиду телуру. Для окислення реагенту беруть пероксид водню. Реакція повинна протікати в середовищі двовуглекислого або вуглекислого натрію або калію. Потім отриману сіль обробляють на катионите КУ-2. Ці методом домагаються отримання кислоти з виходом 93 %.
Сфери застосування
Використовують цю кислоту для отримання деяких солей. Крім того, вона нерідко застосовується в хімічних методах очищення технічного телуру шляхом перекристалізації отриманої з нього кислоти. Цей метод відрізняється тим, що для видалення хромових, селенових або калієвих забруднень потрібні додаткові перекристалізації. Тим не менш, він є дуже ефективним, оскільки дає високий вихід чистого телуру, необхідної у виробництві напівпровідників, деяких сплавів, спеціальних стекол і інших високотехнологічних матеріалів.
Теллуровая кислота головним чином представляє важливість як один з продуктів для лабораторного аналізу, як і більшість неорганічних реактивів. Для цих цілей проводиться кислота чистотою не менше 99 %. Так що найбільше застосування це з’єднання знаходить в лабораторній практиці.
