Теллурт

Теллурт (хим.; Тellur нем Теllure франц., Tellurium англ.; при O=16, Те=ок. 126,4 – по Штейнеру, 1901 г) – впервые был замечен Мюллер фон Рейхенштейном (1782). Достоверность существования нового элемента установлена (1798) Клапротом, который и дал ему название (от Tellas земля); более подробное изучение сделано Берцелиусом (1832). Но и в настоящее время нельзя считать некоторые важные свойства, напр. атомный вес, вполне установленными для Т., который прежде носил названия – aurum paradoxum или metallum problematum. По свойствам своих соединений Т. занимает место в VI группе периодической системы; это тяжелейший член более отрицательной подгруппы, которая содержит серу и селен, как йод в VII группе (Cl, Br, J) и как сурьма в V группе (Р, Аs, Sb). Подобно сурьме, Т. металл, который образует газообразное водородистое соединение и во всех почти других случаях фигурирует в качестве неметалла, Т. принадлежит к числу редких элементов. Весьма редко встречается самородный Т., содержащий железо и золото, обыкновенно же, в Трансильвании – в виде соединений с золотом, серебром, свинцом, сурьмой, висмутом и проч.: письменная руда, иначе белый Т. или сильванит, листоватая руда или черный Т. В Венгрии, близ Хемница, кроме других теллуристых минералов, найден тетрадимит . В Заводийском руднике Алтайского горного округа найдены теллуриды серебра, и свинца,. В новейшее время открыты руды Т. в Калифорнии и Виргинии, в Бразилии, Мексике, Боливии, Японии; они изредка содержат самородный Т., но обыкновенно это теллуриды различных металлов, при чем в них часть Т. часто замещена серой или селеном. Свободный Т. обладает синевато-белым цветом и металлическим блеском; кристаллизуется из расплавленного состояния в виде серебристо-белых ромбоэдров, изоморфен с селеном; очень ломок и вследствие того легко может быть превращен в порошок, мало теплопроводен и еще менее электропроводен. Удельный вес 6,245. При 452° плавится и при высокой температуре, образуя золотисто-желтый пар, кипит, так что может быть очищаем путем перегонки и лучше всего в струе водорода, когда Т. получается в виде длинных блестящих призм, освобождаясь из мимолетно возникающего теллуристого водорода подобно тому, как это бывает для селена. Плотность пара при 1400° нисколько более той, какая требуется для состава частицы Те2, именно 129,6 по отношению к водороду (Девилль и Троост). Аморфный Т., осаждаемый из растворов теллуристой кислоты сернистым газом, представляет темно-серый порошок удельного веса 5,9; при нагревании он превращается с выделением тепла в кристаллическую разность. Т. нерастворим в воде и в сероуглероде. Он растворяется в дымящей серной кислоте, образуя темно-красную жидкость, которая содержит, вероятно, , соединение, аналогичное с полуторной окисью серы, если представить себе один атом замещенным через Те. В чистом виде это аморфное, темно-красное вещество, размягчающееся, не плавясь, при 30° и просвечивающее в тонком слое, получается (Divers и Shimose, а также Р. Вебер) при взаимодействии Т. с расплавленным и переохлажденным серным ангидридом, при выделении тепла. При продолжительном нагревании около 35° и быстро при 90° SO3Te буреет, но не изменяет состава и сохраняет способность растворяться, подобно красному видоизменению, в крепкой серной кислоте. Такие растворы, как и раствор Т. в дымящей кислоте, при разбавлении водой осаждают свободный Т., а при нагревании выделяют сернистый газ, причем образуется сульфат Т. Te(SO4)2. Довольно сильное нагревание TeO3S, при 230°, сопровождается точно также выделением SO2 и получается окись Т., ТеО, в виде черной аморфной массы, принимающий при прессовании графитоподобный блеск. При нагревании на воздухе и даже при обыкновенной температуре, но в присутствии влажности TeO окисляется; щелочи на нее почти не действуют, кислоты же легко действуют, а именно разведенные кислоты превращают ее в Те и ТеO2 крепкие же окисляют. С серной кислотой происходит растворение и затем осаждение кристаллического сульфата. Газообразный хлористый водород поглощается окисью и при слабом нагревании превращает ее в двухлористый Т., Таким образом ТеО почти не обнаруживает свойств основания; скорее это недокись. Двуокись Т., или теллуристый ангидрид TeO2, возникает, когда Т. горит в воздухе, что совершается, после подогревания, с синим пламенем и при выделении белых паров ангидрида. При обыкновенной температуре TeO2 неокрашен и кристалличен, при темно-красном калении плавится в лимонно-желтую жидкость и при температуре более высокой, чем температура кипения самого Т., улетучивается без разложения. образуется также при растворении Т. в горячей азотной кислоте и затем при охлаждении осаждается в виде мелких октаэдров. TeO2 очень мало растворим в воде; растворы не действуют на синюю лакмусовую бумажку, что находится, очевидно, в связи с тем фактом, что этот окисел дает соли и со щелочами, и с кислотами. О возникновении сульфата при кипячении раствора Т. в дымящей серной кислоте уже упомянуто; основной сульфат (TeO2)2SO3 кристаллизуется при охлаждении горячего раствора в 20 – 25% серной кислоте; основной нитрат ( кристаллизуется, если осторожно, при слабом нагревании, испаряют раствор Т. в азотной кислоте уд. в. 1,15-1,35. Последняя соль, вследствие большой склонности кристаллизоваться – маленькие ромбические иголочки, – применяется при приготовлении чистых препаратов Т. Но основные свойства ТеО2 очень слабы; соли с кислотами разлагаются водой. Если разбавить водой раствор Т. в слабой азотной кислоте, то осаждается теллуристая кислота H2TeO3, имеющая этот состав по высушивании над серной кислотой и представляющая тогда белый, легкий порошок; она мало растворима в воде и сообщает ей горький вкус. Соли этой кислоты, теллуриты, известны средние, например, K2TeO3, кислые KHTeO3, и более сложные – K2Te2O5, K2Te4O9, K2Te8O13,. Соли щелочных металлов растворимы в воде, щелочно-земельных – малорастворимы, а для прочих металлов совсем нерастворимы, но растворяются в соляной кислоте. H2TeO3 при нагревании разлагается на воду и TeO2, а при действии марганцовокислого калия – и в кислом и в щелочном растворе – окисляется, причем получается теллуровая кислота (или ее соль) . Теллурат калия возникает при сплавлении Т. или с поташом и селитрой:

2Te+K2CO3+2KNO3=2K2TeO4+CO+N2 его можно получить также и при действии хлора на щелочной раствор теллурита калия:

K2TeO3+2KOH+Cl2= K2TeO4+2KCl+H2O

Если к раствору прибавить хлористого бария, а затем надлежащим количеством. разведенной серной кислоты обработать осадок , то получается , которая может быть выкристаллизована при выпаривании фильтрата из-под и содержит тогда кристалл кристаллизационную воду H2TeO4.2H2O. Кристаллы такого состава хорошо растворимы только в горячей воде; при 160° они теряют и превращаются в белый порошок, почти нерастворимый на холоду и легко растворимый при нагревании. О растворимости теллуратов, средних солей, в воде и соляной кислоте можно сказать почти то же самое, что сказано в этом отношении о теллуритах. Баритовая соль, в отличие от BaSO4, несколько растворима в воде и содержит кристаллизационную воду H2TeO4.3H2O. Некоторые соли известны в виде двух видоизменений – бесцветного, растворимого в воде. или кислотах, и желтого, нерастворимого ни в воде, ни в кислотах, какова, например, калиевая соль. Средняя калиевая соль содержит кристаллизационную воду, как и кислая, которая трудно растворима на холоду, легко – при нагревании и кристаллизуется в виде шерстистой массы. Теллуровый ангидрид, ТеО3, получается в виде оранжево-желтой кристаллической массы, если нагревать при красном калении H2TeO4.

Высшего типа соединения Т., TeX6, легко переходят, в соединения низшего типа, TeX4, как и для селена, подобно которому Т. осаждается из кислых растворов TeX2 сернистым газом в свободном виде. Сродство к кислороду с возрастанием атомного веса падает для серы, селена и Т., как и в V-ой группе для фосфора, мышьяка и сурьмы; диаметрально противоположное отношение к окислению имеет место в VII группе, для хлора, брома и иода. Даже наиболее богатая, среди соединений Т., кислородом кислота, H2TeO4, принадлежит к числу слабых кислот, но теллуристый водород, который получают при действии соляной кислоты на теллурид цинка, осаждает, подобно H2S или H2Se, из растворов солей некоторых тяжелых металлов соответствующие теллуриды. H2Te открыт Дэви (1810 г.); это бесцветный газ, сходный по запаху с, H2S растворимый в воде; зажженный, горит синим пламенем; легко окисляется и в растворе за счет кислорода воздуха, при чем получается Т. в осадке. Газообразный H2Te в чистом виде собственно неизвестен; он всегда смешан с водородом, так как постепенно разлагается, выделяя Т., уже при обыкновенной температуре, причем объем газовой смеси остается неизменным – при постоянном давлении. Растворимые теллуриды, например, щелочных металлов, дают красные растворы, которые, подобно растворам, H2Te осаждают Т. в присутствии воздуха. При действии кипящего, очень крепкого раствора едкого кали на Т. происходить его растворение вследствие образования теллурида и теллурита калия:

3Te+6KOH=2K2Te+K2TeO3+3H20 реакция аналогична соответствующим для S и Se; но охлаждение или разбавление раствора вызывает обратное превращение – весь Т. осаждается вследствие восстановления теллурита теллуридом. При сплавлении Т. с поташем выделяется углекислый газ и образуется смесь и, которая точно также реагирует с водой, т. е.:

2K2Te+K2TeO3+3H20=3Te+6KOH

Чтобы после сплавления со щелочными веществами Т. не выделялся водой тотчас по ее прибавлении, сплавлять должно в присутствии веществ способных отнять кислород от теллурита; так поступают, например, при извлечении Т. из тетрадимита: смешивают его в равных частях с содой, прибавляют масла и тестообразную массу умеренно прокаливают в закрытом тигле – весь Т. оказывается тогда в виде Na2Te, сера в виде Na2S, а висмут остается свободным; извлекают затем водой и предоставляют кислороду воздуха осаждать Т. из раствора в форме серого порошка, который затем промывают, сушат и перегоняют в струе водорода.

Галоидные соединения Т. известны двух типов – TeG2 и TeG4. Двухлористый Т., получается при взаимодействии хлора с расплавленным Т. и представляет неяснокристаллическую массу, почти черную, но в порошке зеленовато-желтого цвета; плавится при 175°, кипит при 327°, образуя темно-красный пар, плотность которого вполне отвечает составу. При дальнейшем действии хлора из него образуется четыреххлористый Т., который плавится и кипит труднее предыдущего, а именно, темп. плавления 224°, темп. кип. 380°. При обыкнов. темп. это белое кристаллическое вещество, в расплавленном состоянии обладает желтым цветом и при подогревании до кипения принимает постепенно темно-красную окраску. TeCl4 очень легко реагирует с водой, а именно на холоду превращается ею в смесь хлорокиси и теллуристой кислоты; с горячей же водой получается только последняя. TeCl2 реагирует с водой, как смесь Те и , TeCl4 т. е. половина Т. получается в свободном виде. Если при охлаждении ниже нуля подействовать бромом на порошок Т., то возникает TeBr4, темно-желтое твердое тело, возгоняющееся без разложения и кипящее при 420°. В малом количестве воды TeBr4 растворяется; получается желтый раствор. С избытком воды возникает неокрашенный раствор смеси и если нагревать TeBr4 с Т., то образуется TeBr2 который плавится при 280" и кипит при 339°; фиолетовые пары осаждаются в более холодной части прибора в виде черных иголок. Черная кристаллическая масса TeJ2 получается при нагревании Т. с йодом, a TeJ4, серая кристаллическая масса, плавящаяся при осторожном нагревании и затем выделяющая йод, возникает при взаимодействии Н2ТеО3 с йодистоводородной кисл. TeJ4 мало растворим в холодной воде и разлагается ею при кипячении. Прибавляя к растворам теллуристой кислоты в соляной, бромистоводородной или йодистоводородной кислотах соответствующие галоидные щелочные металлы и кристаллизуя, можно получить (Wheeler, а также Muthmann и Schafer в 1893 г. и, ранее, другие) солеобразные соединения, аналогичные по составу с хлороплатинатами и изоморфные с ними. Состав этих соединений M2TeG6, где M=K, Rb, Cs, G=Cl, Br, J. Подобные соединения известны и для селена; они имеют не только такой же состав, но и изоморфны с соединениями Т., что говорит, конечно, за принадлежность обоих элементов к одной группе (Мутманн) – всвязи с многочисленными другими аналогиями. При нагревании в платиновой реторте с плавиковой кислотой TeO2 отгоняется четырёхфтористый Т. – после воды и избыточного HF – в виде прозрачной, неокрашенной, расплывчатой массы. При испарении раствора TeO2 в плавиковой кислоте TeF4 кристаллизуется с содержанием воды, TeO2.4H2O

Как для серы и селена, существуют летучие соединения с углеводородными радикалами и для Т.; аналогичные отношения всех трех элементов в области этих соединений еще очевиднее (Krafft и Lyons, 1894). Анализ дифенилтеллурида (C6H5)2Te недавно произведенный О. Штейнером (1901 г.), дал очень важное указание на атомный вес Т., величина которого должна бы быть, согласно с периодическим законом, средней между атомным весом сурьмы и йода (Sb=120 и J=126,85, если O=16), но до сих пор. по определениям многих исследователей, оказывалась несколько большей, чем для йода. Таблица коммиссии об атомных весах при немецком химическом обществе (1891 г.) содержит Те=127, что побудило даже к весьма малоестественному перемещению Т. из VI группы периодической системы в Vlll-ую (Retgers, 1893). Штейнер, рассчитывая результаты пяти сжиганий очищенного перегонкой (C6H5)2Te, пришел к среднему выводу, что Те=126,4, если С=12,003 и Н=1,008; наибольшая из найденных величин была 126,7, а наименьшая – 126,1. Штейнер проанализировал также дифенилселенид и нашел, что Se=78,8 и 79,3, между тем как принятый для селена, на основании изучения минеральных соединений, атомный, вес 79,1.

С. С. Коломов.