Теллуроводород

Теллуроводоро́д (теллура́н) — бинарное неорганическое соединение водорода и теллура с формулой ${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$.

Теллуроводород
Общие
Систематическое наименование	теллурид водорода
Традиционные названия	гидрид теллура, теллуран, дигидрид теллура, дигидротеллурид
Хим. формула	${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$
Физические свойства
Состояние	газ
Молярная масса	129,6159 г/моль
Плотность	3,310 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	−49 °C
• кипения	−2,2 °C
Энтальпия
• образования	99,60 кДж/моль
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты ${\displaystyle pK_{a}}$	2,6
Растворимость
• в воде	0,7 г/100 мл
• в этаноле	растворим
Классификация
Рег. номер CAS	7783-09-7
PubChem	21765
Рег. номер EINECS	231-981-5
SMILES	Te
InChI	InChI=1S/H2Te/h1H2 VTLHPSMQDDEFRU-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	49907
ChemSpider	20455
Безопасность
Пиктограммы ECB
NFPA 704	4 4 1 POI
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Представляет собой при нормальных условиях бесцветный, горючий, легкоразлагающийся газ с весьма неприятным запахом (напоминает чесночный запах арсина). Очень ядовит.

Структура

Молекула ${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$ подобна молекуле сероводорода, имеет «изогнутую» структуру ${\displaystyle {\ce {H-Te-H}}}$ с углом между атомами водорода 89,5° и с расстоянием между атомами H и Te 0,169 нм. Дипольный момент равен 0,081 Д.

Химические свойства

Химические свойства теллуроводорода схожи со свойствами сероводорода, но в водных растворах ${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$ более диссоциирован.

${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$, как и селеноводород является очень сильным восстановителем, например, обесцвечивает раствор иода:

${\displaystyle {\ce {H2Te + I2 -> 2HI ^ + Te}}}$.

${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$ очень нестойкое соединение, уже при 0 °C в темноте медленно разлагается на элементы, при освещении скорость разложения нарастает (фотодиссоциация). Жидкий ${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$ на свету разлагается очень быстро, именно от этого он на свету весьма быстро приобретает зеленовато-жёлтый цвет из-за растворения в нём элементарного теллура:

${\displaystyle {\ce {H2Te -> Te + H2 ^}}}$ (1).

Теллуроводород горит в воздухе или кислороде синим пламенем, с образованием диоксида теллура и воды:

${\displaystyle {\ce {2 H2Te + 3 O2 -> 2 H2O + 2 TeO2}}}$.

Окисляется кислородом воздуха, особенно во влажном воздухе, до элементарного теллура даже при 0 °C:

${\displaystyle {\ce {2 H2Te + O2 -> 2 Te + 2 H2O}}}$ (2).

Получение

Для получения ${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$ практически непригодны реакции взаимодействия теллуридов с водой или кислотами, так как из-за разложения образующегося ${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$ его выход очень мал. Пример реакции:

${\displaystyle {\ce {Al2Te3 + 6 HCl -> 3 H2Te ^ + 2 AlCl3}}}$.

Поэтому используется электролитический метод с применением теллурового катода, платинового анода и серной (или ортофосфорной) кислот в качестве электролита при плотности тока несколько А/дм² Процесс ведут при температуре около или немного ниже 0 °C.

Очистка

Выходящий из электролизёра газ (смесь ${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$, водорода, азота и водяного пара) предварительно глубоко осушают, пропуская последовательно через 2 колонки, наполненные плавленым хлоридом кальция и пентоксидом фосфора, затем для отделения водорода и азота газ пускают в приёмник, охлаждаемый жидким азотом или твердой углекислотой, где ${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$ кристаллизуется. Процесс ведут в темноте или при очень слабом освещении.

Хранение

В твердом состоянии, при температуре жидкого азота. При этом ${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$ разлагается очень медленно.

Предосторожности

Ввиду чрезвычайно высокой токсичности все работы с применением ${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$ ведут в вытяжных шкафах.

Теллуриды

Раствор ${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$ в воде называют теллуроводородной кислотой. Её соли называют теллуридами. Как правило, эти соли — устойчивые соединения. Практически все теллуриды плохо растворимы в воде и окрашены в чёрный либо серый цвет. Исключение составляют теллуриды щелочных металлов и аммония, а также теллурид бериллия — бесцветные гигроскопические кристаллы, образующие кристаллогидраты. Растворы теллуридов в результате гидролиза имеют щелочную реакцию.

Пример реакции, не имеющей практического значения из-за трудности получения ${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$:

${\displaystyle {\ce {CaO + H2Te -> CaTe + H2O}}}$.

Поэтому теллуриды получают, как правило, прямым синтезом из элементов:

${\displaystyle {\ce {2 K + Te -> K2Te}}}$.

Так как ${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$ — двухосновная кислота, можно было бы ожидать существование наряду со средними кислых солей, например как у селенидов, однако гидротеллуриды неизвестны.

Многие теллуриды металлов, особенно II группы таблицы Менделеева, обладают полезными термоэлектрическими, полупроводниковыми и фотополупроводниковыми свойствами.

Применение

${\displaystyle {\ce {H2Te}}}$ применяется в электронной технологии для получения тончайших плёнок металлического теллура на различных подложках в процессах разложения или окисления: (1), (2). Также применяется для легирования из газовой фазы арсенида галлия, придавая ему электронный тип проводимости.

Физиологическое действие

Теллуроводород очень токсичен, является гемолитическим ядом. Вдыхание теллуроводорода вызывает головную боль, тошноту и общую слабость, в дальнейшем присоединяются нарушения дыхания и кровообращения.

Относится к 1-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76^[1].