21509-1 (Халькогены), страница 4

SеО32- + 2SО2 + 2ОН- 2SО42- + Sе + Н2О

Твердый селен отделяют и очищают дистилляцией, затем высушивают.

Применение селена. Наиболее важен искусственный изотоп 75Sе (Т1/2 = 121 день). Селен применяется в полупроводниковой технике для изготовления выпрямителей электрического тока и фотоэлементов с запорным слоем, в стекольной промышленности как краситель, в металлургии – для создания мелкозернистой структуры стали, для вулканизации резины, как катализатор в процессах гидрогенизации-дегидрогенизации, он используется также для синтеза селенидов – полупроводников, применяемых в термоэлементах, фотосопротивлениях и в качестве катодолюминофоров (люминесцентных элементов).

V. Теллур (Теllurium) Те

История открытия теллура, его распространение в природе. В Периодической системе Д.И. Менделеева элемент 5-го периода, порядковый номер 52, относительная атомная масса 127,60 0,03. Элемент назван в честь Земли, название Теllurium происходит от латинского tellus – Земля. Теллур Те был открыт в 1782 году в золотоносных породах Ф. Мюллером фон Райхенштейном. Это открытие было подтверждено в 1798 году М. Клапротом, давшим элементу название.

Как правило, теллур сопровождает Sе и S в природных сульфидах. Это редкий элемент, однако, он входит в состав значительного числа минералов (калаверит AuTe2, гессит AgTe, креннерит (Au, Ag)Te2 и др.), также известен самородный Те. Содержание теллура в земной коре по массе составляет всего 10-6 %. Известно восемь стабильных изотопов Те с массовыми числами 120, от 122 до 126, 128 и 130, из которых наиболее распространены 128Те (31,79%) и 130Те (34,48%), также искусственно получены многочисленные радиоактивные изотопы.

Физиологическое действие теллура. Все соединения теллура ядовиты.

Физические свойства теллура. Теллур известен в виде аморфной модификации и в виде кристаллического хрупкого, но мягкого вещества серебристо-белого цвета с металлическим блеском, имеющего гексагональную кристаллическую решетку. Теллур хорошо проводит теплоту и электрический ток, приближаясь в этом отношении к металлам, а также обладает полупроводниковыми свойствами. Ширина запрещенной зоны ~ 0,34 эв. Особенностью полупроводниковых свойств теллура является двойное изменение типа проводимости в зависимости от температуры: р-тип ((-100 оС)-(-80 оС)) n-тип (230 оС) р-тип

Химические свойства теллура. Соединяясь с кислородом при нагревании, теллур горит синим пламенем, а окисление на воздухе обычно не сопровождается горением:

Те + О2 ТеО2

Из кислородных соединений теллура наиболее устойчивыми являются соединения с валентностью теллура 4. С галогенами он взаимодействует на холоду (с йодом в присутствии влаги), с водородом, азотом, углеродом не реагирует, с металлами образует теллуриды.

Получение теллура. Теллур получают при переработке шламов (содержание его в шламах колеблется от 0,3 до 3%) вместе с селеном и тяжелыми и благородными металлами либо обжигом, либо нагреванием с Н2SО4 (конц.), затем улавливают в скрубберах (аппараты для улавливания примесей, содержащихся в газовых смесях, и очистки последних). Его также можно получать из отходов свинцово-цинкового производства или восстановлением из ТеО2 прокаливанием её с углем.

Применение теллура. Теллур применяют в основном для синтеза теллуридов металлов (индия, таллия и др.) и их сплавов для полупроводниковой техники. Кроме того, теллур используется как легирующая добавка в свинцовых сплавах, при вулканизации резины, как краситель в стекольной и керамической промышленности, а его соединения Na2TeO3 и K2TeO3 как краситель в микробиологии, в частности, при диагностике дифтерии.

VI. Полоний (Polonium) Ро

История открытия полония, его распространение в природе. В Периодической системе Д.И. Менделеева элемент -6го периода, порядковый номер 84. Название Polonium происходит от латинского Polonia – Польша (Польша – родина Марии Кюри-Склодовской, родившейся в Варшаве). Полоний Ро (изотоп 210Ро) был открыт в 1898 году в составе урановой смоляной руды физиками-супругами Марией Кюри-Склодовской и Пьером Кюри (Франция).

Полоний очень редко встречается в природе. Полоний составляет 2*10-14 % от массы земной коры. Известно 24 его изотопа и ядерных изомера с массовыми числами от 196 до 218, как природных, так и полученных искусственно. Природным изотопам полония (как и для других радиоэлементов) даны специальные знаки и названия по их месту в радиоактивных рядах: 210Ро (RaF), 211Ро (AcC΄), 212Ро (ThC΄), 214Ро (RaC΄), 215Ро (АсА), 216Ро (ThА) и 217Ро (RaА).

Физиологическое действие полония. Максимальное количество полония, допустимое в организме человека, составляет лишь 0,02 мккюри; это означает что работа даже с миллиграммовыми количествами полония опасна для здоровья. Поскольку многие соединения этого элемента летучи даже при комнатной температуре, работу с ними необходимо проводить в закрытых боксах с соответствующей тягой.

Физические свойства полония. Полоний представляет собой мягкий серебристо-белый блестящий металл, светящийся постоянной голубой люминесценцией. Известны две его модификации: низкотемпературная -форма с кубической кристаллической решеткой и высокотемпературная β-форма с ромбоэдрической; фазовый переход при 36 оС. При комнатной температуре свежеприготовленные образцы металлического полония остаются в β-форме благодаря выделению тепла в самом образце при термодинамическом испускании полонием -частиц. Наиболее долгоживущий природный изотоп 209Ро с периодом полураспада Т1/2 = 102 года.

Химические свойства полония. Во всех соединениях полоний едет себя как типичный металл. При нагревании полоний реагирует с кислородом и галогенами, с водородом и азотом не взаимодействует, медленно растворяется в концентрированной азотной кислоте НNО3 (с выделением оксидов азота) и соляной кислоте HCl (2н), где образуется раствор Ро с валентностью 2, который под действием собственного излучения переходит в Ро с валентностью 4. Процесс окисления в которой сложен: есть предположение, что полоний окисляется Н2О2, образующейся в растворе под действием -излучения:

Ро2+ + 2Н+ + Н2О2 Ро4+ + 2Н2О

Получение полония. 209Ро получается искусственно облучением висмута протонами:

209Bi (р,n) 209Ро

210Ро (Т1/2 = 138,401 дня) образуется в радиационном ряду урана из долгоживущего радиоактивного изотопа свинца (при этом не более 10-10 – 10-6 г) и при облучении висмута нейтронами; процессы соответственно:

RaD (210Pb) —(β-) RaE (210Bi) —(β-) RaF (210Ро); 209Bi (n,γ) 209Bi —(β-) 210Ро

Также 210Ро можно получать из урановых руд, как побочный продукт при добыче радия Ra и извлечением из растворов, содержащих 210Pb, 210Bi и 210Ро.

Применение полония. Наибольшее практическое значение у 210Ро. Это объясняется: легкостью его получения в чистом состоянии, продолжительностью жизни, отсутствием радиационных продуктов распада, интенсивностью и чистотой его излучения (210Ро – чистый -излуча-тель). Полоний применяется для изготовления не обладающих γ-излучением нейтронных источников, для изучения радиационно-химических процессов в жидкостях под действием -излучения, для изучения физиологического влияния -излучения на живые организмы, для -активационного ионного анализа, включается в состав стандартных электродных сплавов, применяемых для изготовления свечей двигателей внутреннего сгорания.

Для твердых и жидких веществ в таблице приведена относительная плотность (плотность вещества, отнесенная к плотности воды при 4 оС) при 20 оС или при температуре, указанной в верхнем индексе. Для газов приведена плотность в кг/м3 при нормальных условиях.

Температуры плавления и кипения приведены для давления 101325 Па.

В графе «Мольная теплоёмкость» истинная (в верхнем индексе указана температура ёе измерения в градусах Цельсия) и относительная (в верхнем индексе указан диапазон температур в градусах Цельсия) мольные теплоёмкости приведены в расчете на одноатомную молекулу.

Удельное электрическое сопротивление соответствует температурам (в градусах Цельсия), указанным в верхних индексах.

Растворимость (количество вещества, насыщающего 100 г растворителя) для твердых и жидких веществ приведена в г, для газов – в см3. Температура указана в верхнем индексе. Во многих случаях растворимость характеризуется только качественно.

Список литературы

1) Краткая химическая энциклопедия – Ред. кол. Кунянц И.Л. (отв. ред.) и др.– М.: Советская энциклопедия. – Т.1 (1962), т.2 (1963), т.3 (1964), т.4 (1965), т.5 (1966).

2) Советский энциклопедический словарь/Гл. ред. Прохоров А.Л. – 4-ое изд. – М.: Советская энциклопедия, 1989.

3) В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бирбак и др.: Пер. с нем./Химия: Справочное издание. – М.: Химия, 1989. – Пер. изд.: ГДР, 1986.

4) Глинка Н.Л./Общая химия: Учебное пособие для вузов. – 23-е изд., стереотипное./Под ред. Рабиновича В.А. – Л.: Химия, 1984.

5) Хомченко Г.П./Химия (для подготовительных отделений): Учебник. – 2-ое изд., доп. и перераб. – М.: Высш. шк., 1988.

6) Бусев А.И., Ефимов И.П./Словарь химических терминов: Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1971.

7) Пилипенко А.Т., Починок В.Я., Середа И.П. и др./Справочник по элементарной химии. – 2-е изд., доп. и перераб./Под общ. ред. Пилипенко А.Т. – К.: Наукова думка, 1978.

8) Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф./Краткий справочник по химии: Справочное издание. - 5-ое изд., доп. и перераб. – К.: Наукова думка, 1987.