Подгруппа селена.
Известны также бесцветный SеОF2 (т. пл. 5, т. кип. 125 °С) и желтый SеОВr2 (т. пл. 42, т. кип. 217 °С с разложением).
Диоксид полония (РоО2) образуется из элементов при 250 °С в виде красных кристаллов (т. возг. 885 °С), постепенно переходящих при хранении в более устойчивую при обычных условиях желтую форму. С химической стороны она аналогична диоксиду теллура, но отвечающая ей гидроксид обладает более основными свойствами. Так, для теллура известны лишь основные соли кислородных кислот, тогда как для полония были получены и средние соли (в частности, бесцветные Ро(SО4)2 и Ро(NО3)4]. Напротив, образующиеся при взаимодействии РоО2 или его гидроксида с сильными щелочами соли полонистой кислоты (Н2РоО3) — полониты — гидролизованы значительно сильнее теллуритов ([К2РоО3]/[КОН]2 = 8·10-5).
Такое окисление идет, например, по схеме:
5 H2ЭO3 + 2 HClO3 = 5 H2ЭO4 + Cl2 + H2O.
Образующиеся селеновая (H2SeO4) и теллуровая (H2TeO4) кислоты представляют собой бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Селеновая кислота по силе близка к серной, тогда как теллуровая является кислотой весьма слабой.
Соли селеновой кислоты (селеновокислые, или селенаты) по свойствам похожи на соответствующие сульфаты. Напротив, соли теллуровой кислоты (теллуровокислые, или теллураты) существенно отличаются от них. Например, BaTeO4 выделяется из раствора с кристаллизационной водой и легко растворяется в соляной кислоте. В воде хорошо растворимы лишь теллураты наиболее активных одновалентных металлов.
Обе рассматриваемые кислоты являются сильными окислителями и, например, с HCl взаимодействуют по схеме:
H2ЭO4 + 2 HCl Û H2ЭO3 + Cl2 + H2O.
В кислой среде равновесие смещается вправо, в щелочной — влево.
И для селеновой, и для теллуровой кислот характерна медленность проявления их окислительного действия (особенно — в разбавленных растворах). В ряде случаев окислительно-восстановительный процесс из-за этого практически не протекает. Относительно быстрее других восстановителей окисляются обеими кислотами галоидные ионы (I’, Вr’, Сl’). Селеновая кислота является более сильным окислителем, чем теллуровая.
Свободная селеновая кислота (К2 = 1·10-2) проще всего получается обработкой взвеси Аg2SеО3 бромной водой. Реакция идет по уравнению:
Аg2SеО3 + Вr2 + Н2О = 2 АgВr¯ + Н2SеO4
Осадок АgВr отфильтровывают, а избыток бромида удаляют кипячением жидкости. Упариванием последней в вакууме и кристаллизацией остатка селеновая кислота может быть выделена как в виде кристаллогидрата Н2SеO4·Н2О (т. пл. 26 °С), так и в безводном состоянии (т. пл. 62 °С). Известны также кристаллогидраты селеновой кислоты с 2Н2О (т. пл. -24 °С), 4Н2О (т. пл. -52 °С) и 6Н2О (т. пл. -68 °С).
В расплавленной безводной селеновой кислоте имеет место равновесие по схеме:
2 Н2SеO4 Û Н3О+ + НSе2О7
При нагревании она растворяет не только серебро (как Н2SO4), но и золото. Однако платина в ней не растворяется. Выше 260 °С селеновая кислота переходит в SеО2. Подобно серной, она очень гигроскопична и обугливает многие органические вещества. Сила селеновой кислоты оценивается в 0,9 от серной. Ион SеO42- имеет структуру тетраэдра с расстоянием d(SеО) = 165 пм.
Соли селеновой кислоты легко образуются при действии хлора на щелочные растворы селенитов или сплавлении селенитов с КNО3. Из реакционной смеси обычно выделяют малорастворимый (около 2·10-4 моль/л при обычных условиях) ВаSеО4, обменным разложением которого с сульфатами других металлов можно получать их селенаты. Последние в общем похожи на соответствующие сульфаты, но лучше растворимы в воде и менее устойчивы по отношению к нагреванию.
Производным селеновой кислоты является также имеющий суммарную формулу Sе2О5 селенат селенила — (SеО)SеO4, по способу образования и свойствам аналогичный его сульфату. Удобнее получать это бесцветное кристаллическое вещество выдерживанием расплавленного SеО3 при 170 °С или взаимодействием SеО3 с SеО2 в жидкой SO2. В высоком вакууме он при 145 °С возгоняется без разложения, а выше 185 °С переходит в SеО2.
Свободная теллуровая кислота (К1 = 2·10-8, К2 = 1·10-11, К3 = 3·10-15) может быть получена взаимодействием элементарного теллура с 30 %-ной Н2О2 (при нагревании на водяной бане). Выделяется она в виде бесцветного кристаллогидрата Н2ТеО4·2Н2О. Как и у иодной кислоты водороды воды, входящей в состав этого кристаллогидрата, способны частично или полностью замещаться на металл. Например, известны соли состава Аg6ТеО6 и Нg3ТеО6, отвечающие шестиосновной ортотеллуровой кислоте — Н6ТеО6.
Хотя нагреванием последней при 100¸200 °С может быть получен порошок состава Н2ТеО4, однако эта форма для теллура нехарактерна: все двузамещенные теллураты производятся от ортотеллуровой кислоты. При температурах ниже 10 °С сама она выделяется из раствора в виде кристаллогидрата H6TeO6··4H2O. Структура Н6ТеО6 отвечает правильному октаэдру с теллуром в центре и гидроксильными группами в вершинах. В концентрированных растворах она несколько полимеризована.
Смотрите также
Влияние вязкости и дисперсности несовместимых полимеров на волокнообразование в их смесях
В настоящее время широкое применение получают методы формования
полимерных материалов с заданной структурой на основе смесей несовместимых
полимеров. Так, кристаллизующиеся полимеры при соде ...
Седьмая группа периодической системы
Из
членов данной группы водород был рассмотрен ранее. Непосредственно следующие за
ним элементы — F, Сl, Br и I — носят общее название г а л о г е н о в. К ним же
следует отнес ...