Селен и теллур

Селен (Se) и теллур (Te) относятся к VI группе периодической системы и обладают сходными химическими свойствами с кислородом и серой, однако проявляют выраженные металлические черты. Они проявляют амфотерность, образуя как кислоты и их соли, так и соединения с металлами.

Окислительно-восстановительные свойства. Селен и теллур способны проявлять различные степени окисления:

• Селен: −2, +4, +6;
• Теллур: −2, +4, +6.

Селен и теллур в низших степенях окисления (−2) проявляют восстановительные свойства, реагируя с сильными окислителями, например, с концентрированной азотной кислотой или перманганатом калия:

Se + 2HNO₃ → SeO₂ + 2NO₂ + H₂O

В высших степенях окисления (+4, +6) они проявляют окислительные свойства, окисляя восстановители, такие как водород или некоторые металлы.

Соединения селена

1. Селениды (Se²⁻). Соединения селена с металлами (Na₂Se, ZnSe, Cu₂Se) обладают типично ионной природой с элементами I–II групп. Селениды легко гидролизуются в воде с выделением токсичного H₂Se:

Na₂Se + H₂O → NaOH + H₂Se↑

2. Оксиды. Селен образует два основных оксида:

• Селен(IV) оксид (SeO₂) — амфотерное соединение, растворимое в воде с образованием селенистой кислоты:

SeO₂ + H₂O → H₂SeO₃

• Селен(VI) оксид (SeO₃) — сильный окислитель, реагирует с водой с образованием селеновой кислоты:

SeO₃ + H₂O → H₂SeO₄

3. Кислоты и соли. Селеновая кислота (H₂SeO₄) и селенистая кислота (H₂SeO₃) аналогичны серной и сернистой кислотам, обладают амфотерными свойствами, образуют селенаты и селениты.

Соединения теллура

1. Теллуриды (Te²⁻). Теллуридные соединения металлов (Na₂Te, ZnTe) менее устойчивы к гидролизу по сравнению с селенидами. При взаимодействии с кислотами выделяют токсичный H₂Te:

Na₂Te + 2HCl → 2NaCl + H₂Te↑

2. Оксиды. Теллур образует:

• Теллур(IV) оксид (TeO₂) — амфотерное соединение, взаимодействует с щелочами с образованием теллюратов:

TeO₂ + 2NaOH → Na₂TeO₃ + H₂O

• Теллур(VI) оксид (TeO₃) — сильный окислитель, при гидратации образует теллуровую кислоту (H₆TeO₆ или H₂TeO₄ в зависимости от формы), также амфотерное соединение.

3. Кислоты и соли. Теллуровая кислота и теллуристая кислота аналогичны селеновым кислотам, обладают амфотерными свойствами, образуют теллуриты и теллюраты.

Физические свойства и структура

Селен встречается в нескольких аллотропных модификациях: аморфный сероподобный и кристаллический серый селен с молекулярной структурой, а также металлический красный и черный селен. Теллур обычно встречается в виде серого кристаллического вещества с металлическим блеском, легко кристаллизующегося в ромбическую или шестиугольную решетку.

Применение

• Селен используется в электронной технике (фотодиоды, солнечные элементы), в стекольной промышленности для окрашивания стекла, в химической промышленности как катализатор.
• Теллур применяется в сплавах с металлами для улучшения их механических свойств, в полупроводниках, в оптической промышленности.

Биологическая роль и токсичность

Селен необходим в малых количествах для живых организмов, участвует в работе ферментов (например, глутатионпероксидазы). Теллур не имеет биологической функции и токсичен при попадании в организм. Оба элемента в виде водородных соединений (H₂Se, H₂Te) крайне токсичны и ядовиты.

Амфотерность и химическая активность

Сходство с серой и кислородом проявляется в способности образовывать кислоты и оксиды, тогда как металлические черты усиливаются при переходе от селена к теллуру: увеличение проводимости, металлический блеск, образование сплавов с металлами. Это отражается в их химическом поведении: селено- и теллурсодержащие соединения могут реагировать как с кислотами, так и с щелочами, а оксиды в высших степенях окисления выступают сильными окислителями.