Подгруппа селена (селен и теллур)

Селен и теллур представляют собой весьма редкие элементы (см. табл. 19.1). Селен не образует собственных минералов и находится в природе только как примесь в минералах серы, например в пирите FeS₂. При обжиге пирита селен накапливается в пылеочистительных камерах заводских установок. Из этого отхода производства извлекают селен. Его мировое производство не доходит и до 2000 т. Теллур встречается в виде некоторых очень редких минералов. Он накапливается в осадках (шламах) при электролизе концентратов благородных металлов. Мировое производство теллура — менее 300 т в год. Селен считается биогенным элементом, так как обнаружены содержащие его ферменты.

Оба элемента имеют по шесть стабильных изотопов. Самый распространенный изотоп селена — §§ Se (49,8%). У теллура самый распространенный изотоп —^Те (33,97%). Интересно то, что этот изотоп нестабилен, но его период полураспада фантастически велик — 2,4−10²¹ лет. За время существования Земли его содержание в природной смеси изотопов практически не изменилось.

Селен образует красную модификацию с молекулярной структурой. Состав молекул Se₈. Эта форма селена близка к сере как по молекулярной, так и по кристаллической структуре, но неустойчива и превращается в серый селен с каркасной структурой. Атомы в сером селене расположены по спиралям. Серый селен является полупроводником. Незначительная электропроводность его сильно увеличивается при освещении. Поэтому селен применяется в электронной технике. Теллур по структуре подобен серому селену, по имеет высокую электропроводность. По внешнему виду является металлом. Применяется в некоторых сплавах.

В химических соединениях селен и теллур проявляют сходство с серой. Вступают в реакции с галогенами, кислородом и активными металлами. Селен окисляется азотной кислотой, а теллур реагирует с разбавленной серной и соляной кислотами, образуя соли. Таким образом, теллур близок к металлам как по физическим, так и, но химическим свойствам.

В водородных соединениях H₂Se и Н₂Те наблюдается усиление кислотных свойств, но сравнению с сероводородом. В воде растворимы селениды и теллуриды щелочных металлов. При действии кислот на растворы этих солей выделяются газообразные I I₂Se и Н₂Те, имеющие отвратительный запах. Эти вещества термически неустойчивы.

Кислород окисляет селен и теллур до оксидов Se0₂ и Те0₂. Это твердые вещества, кислотные оксиды, образующие с основаниями соли селениты и теллуриты. В отличие от S0₂, эти оксиды проявляют преимущественно окислительные свойства. Например, оксид селена (1У) окисляет оксид серы (1У):

Действием сильных окислителей селен и теллур в этих оксидах могут быть окислены до шестивалентного состояния. При этом образуются кислоты H₂Se0₄ и Н₂Те0₄ (Н₆ТеО_б). Селеновая кислота — сильный окислитель, реагирующий с золотом. По силе кислотных свойств она очень близка к серной кислоте. Теллуровая кислота в водном растворе находится в форме П₆ТеО_б и может давать шестизамещенные соли, например Ag₆Te0₆. Увеличение координационного числа до 6 связано с возрастанием радиуса атома теллура. Теллур обнаруживает сходство с находящимся рядом с ним в таблице Менделеева иодом, который образует кислоту Н₅Ю_б и соль с серебром Ag₅IQ₆.