Подгруппа селена.
Молекулы галогенидов ЭF6 имеют структуры октаэдров с атомом Э в центре [в(SеF) = 169 пм, d(ТеF) = 182 пм]. Подобно SF6, гексафторид селена и теллура характеризуются высоким давлением паров в твердом состоянии (т. возг. соответственно -46 и -39 °С). Поэтому их точки плавления ( -35 и -37 °С) могут быть определены лишь под повышенным давлением. Образование обоих соединений из элементов сопровождается значительным выделением тепла (1028 и 1317 кДж/моль).
По своему общему характеру галогениды селена похожи на соответствующие производные серы, причем тип Э2Г2 в данном случае менее, а тип ЭГ4 — более устойчив. Например, Sе2Сl2 даже при осторожном нагревании распадается на Sе и SеСl4, а последний, хотя и возгоняется с разложением на SеСl2 и Сl2, но вновь образуется из них при охлаждении. По строению молекулы SеF4 подобен SF4 с параметрами d(SеF1) = 168, d(SеF2) = 177 пм, ÐF1SеF1 = 100°, ÐF2SеГ2 = 169°. Для SеF4 (т. пл. -10, т. кип. 108 °С), SеСl4 (теплота образования из элементов 188 кДж/мюль, т. возг. 196 °С) и SеВr4 известны двойные соединения с галогенидами (главным образом типа SеГ4·2МГ) и серным ангидридом (например, бесцветный SеСl4·SО3). Описано также соединение состава НgSеF4, образующееся при взаимодействии SеF4 с ртутью. Водой почти все галогениды селена легко разлагаются. Наиболее медленно протекает гидролиз SеF6.
Интересен жидкий при обычных условиях смешанный хлорид серы и селена типа Э2Сl2, который может быть, по-видимому, получен в двух формах — темно-красной (исходя из Sе и S2Сl2) и бледно-оранжевой (исходя из S и Sе2Сl2). Различие обеих форм естественно объяснялось бы их разной структурой: по типу SеSСl2 и SSеСl2. Такая трактовка, предполагающая четырехвалентность центрального атома не соответствует структуре S2Cl2, но находится в хорошем согласии со строением более устойчивой формы S2F2.
Галогениды теллура уже резко отличаются по свойствам от соответствующих производных серы. Тогда как четырехфтористая сера при обычных условиях газообразна, ТеF4 плавится лишь при 130 °С. В отличие от шестифтористой серы ТеF6 довольно легко разлагается водой и способен давать продукты присоединения (известен ТеF6·2СsF). С другой стороны, иодиды серы (и селена) вообще не получены, а черный ТеI4, образуется при совместном растирании элементов в присутствии воды. Теплоты образования ТеСl4 и ТеВr4 из элементов равны соответственно 322 и 196 кДж/моль. Тип Те2Г2 для теллура неизвестен, соединения же, отвечающие типам ТеГ2 и ТеГ4, имеют скорее характер не галогенангидридов, а солей. Водой они разлагаются лишь частично, причем для типа ТеГ2 наряду с гидролизом наблюдается распад по схеме: 2 ТеГ2 = ТеГ4 + Те. Определение пространственного строения ТеВr2 показало, что молекула треугольна [d(ТеВr) = 251 пм, Ða = 98°].
Некоторые из рассматриваемых соединений не разлагаются ни при своих довольно высоко лежащих точках плавления (ТеСl4 — 224 °С, ТеСl2 — 208 °С, ТеВr4 — 380 °С, ТеВr2 —280 °С), ни при температурах кипения (ТеСl4 — 420 °С, ТеСl2 — 328 °С, ТеВr2 — 340 °C) . Напротив, ТеI4 начинает разлагаться уже выше 100 °С.
Для галогенидов типа ТеГ4 характерно образование продуктов присоединения с соответствующими галоидоводородными кислотами и особенно некоторыми их солями. Наиболее обычные из них отвечают общей формуле вида М2ТеГ6, где М — одновалентный металл [d(ТеСl) = 254, d(ТеВr) = 270 пм]. Хлориды имеют желтую окраску, бромиды — оранжевую и иодиды — черную. Для фторидов характерен другой тип — МТеF5 (где М — Сs, Rb, К). Водой эти соли тотчас разлагаются.
Для полония были получены (в миллиграммовых количествах) следующие галогениды:
РoСl4 РoВr4 РoI4 РoСl2 РоВr2
желтый красный черный красный коричневый
Все они представляют собой твердые вещества.
Тетрахлорид плавится около 300 °С и кипит при 390 °С. Известны также двойные соединения типов РоГ4·МГ и РоГ4·2МГ. Для расстояний Ро-Сl и Ро-Вr (в производных второго типа) были найдены значения 238 и 261 пм.
При нагревании в токе воздуха или кислорода селен и теллур сгорают с образованием диоксидов. Обе они представляют собой бесцветные кристаллические вещества, сильно отличающиеся друг от друга по растворимости в воде: у SeO2 она весьма велика, у TeO2 — очень мала.
При получении SеО2 сжиганием селена (сгорающего синим пламенем) воздух или кислород полезно предварительно насытить окислами азота (пропуская его сквозь дымящую НNО3), так как сгорание идет в этом случае гораздо быстрее. Теплота образования диоксида селена из элементов равна 226 кДж/моль, а средняя энергия связи Sе=О оценивается в 426 кДж/моль. Кристаллический селендиоксид образован неплоскими цепями -O-Sе(O)O-Sе(O)- с параметрами d(OSе) = 178, d(SеО) = 173 пм, ÐOSеО = 98°, ÐSеOSе = 125° и при нагревании возгоняется (т. возг. 337 °С, теплота возгонки 92 кДж/моль). Желтовато-зеленый пар SеО2 имеет характерный запах (“гнилой редьки”) и слагается из отдельных молекул [d(SеО) = 161 пм]. Сухой диоксид селена легко образует продукты присоединения. Примером может служить жидкий при обычных условиях (и устойчивый до 170 °С, когда он перегоняется с частичным разложением) желтый SеО2·2НС1.