Відкриття телуру (англ. Tellurium, нім. Tellur, франц. Tellure) відноситься до початку розквіту хіміко-аналітичних досліджень у другій половині XVIII ст. На той час в Австрії в області Семигір'я (Трансільванія) було знайдено нову золотовмісну руду. Її називали тоді парадоксальне золото (Aurum paradoxicum), біле золото (Aurum album), проблематичне золото (Aurum problematicum), оскільки мінералоги нічого не знали про природу цієї руди, а гірники вважали, що вона містить вісмут або сурму. У 1782 р. Мюллер (згодом барон Рейхенштейн), гірський інспектор у Семигір'ї, досліджував руду і виділив із неї, як думав, новий метал. Щоб переконатися у своєму відкритті, Мюллер надіслав пробу "металу" шведському хіміку-аналітику Бергману. Бергман, тоді вже тяжко хворий, почав дослідження, але встиг встановити лише те, що новий метал відрізняється за хімічними властивостями від сурми. Невдовзі смерть Бергмана перервала дослідження і минуло понад 16 років, перш ніж вони відновилися. Тим часом у 1786 р. професор ботаніки та хімії університету в Пешті Китаїбель виділив з мінералу верліту (що містить телуриди срібла, заліза та вісмуту) якийсь метал, який він вважав досі невідомим. Китаїбель склав опис нового металу, але не опублікував його, лише розіслав деяким ученим. Так воно потрапило до віденського мінералогу Естнер, який познайомив з ним Клапрота. Останній дав сприятливий відгук про роботу Китаїбеля, але існування нового металу ще не було остаточно підтверджено. Клапрот продовжив дослідження Китаїбеля і в результаті їх повністю усунув будь-які сумніви. У січні 1798 р. він виступив із повідомленням перед Берлінською академією наук про відкриття ним у трансільванському "білому золоті" особливого металу (!), який отримано "від матері землі" і названий тому телуром (Tellur) від слова tellus земля (планета). І справді, перші десятиліття ХІХ ст. телур зараховували до металів. У 1832 році. Берцеліус звернув увагу на подібність телуру з селеном і сіркою (на що робилися вказівки і раніше), після чого теллур зарахували до металоїдів (за номенклатурою Берцеліуса). У російській хімічній літературі на початку ХІХ ст. новий еламент називали телуром, телурієм, телюром, телюрієм; після появи підручника хімії Гесса вкоренилася назва телуру.
Навряд чи хтось повірить розповіді про капітана далекого плавання, який, крім того, професійний цирковий борець, відомий металург та лікар-консультант хірургічної клініки. У світі ж хімічних елементів подібна різноманітність професій - явище дуже поширене, і до них не застосовується вираз Козьми Пруткова: «Спеціаліст подібний до флюсу: повнота його одностороння». Згадаймо (ще до розмови про головний об'єкт нашої розповіді) залізо в машинах і залізо в крові, залізо - концентратор магнітного поля і залізо - складову частину охри... Щоправда, на «професійний вишкіл» елементів часом витрачалося набагато більше часу, ніж на підготовку йога середньої кваліфікації. Так і елемент № 52, про який належить нам розповісти, довгі роки застосовували лише для того, щоб продемонструвати, який він насправді, цей елемент, названий на честь нашої планети: «телур» - від tellus, що латиною означає «Земля ».
Відкрито цей елемент майже два століття тому. У 1782 р. гірський інспектор Франц Йозеф Мюллер (згодом барон фон Рейхенштейн) досліджував золотоносну руду, знайдену в Семигір'ї, на території тодішньої Австро-Угорщини. Розшифрувати склад руди виявилося настільки складно, що її назвали Aurum problematicum – «золото сумнівне». Саме з цього золота Мюллер виділив новий метал, але повної впевненості в тому, що він дійсно новий, не було. (Згодом виявилося, що Мюллер помилявся в іншому: відкритий ним елемент був новим, але до металів віднести його можна лише з великою натяжкою.)
Щоб розсіяти сумніви, Мюллер звернувся за допомогою до видного фахівця, шведського мінералогу та хіміка-аналітика Бергмана.
На жаль, вчений помер, не встигнувши закінчити аналіз надісланої речовини – у ті роки аналітичні методи були вже досить точними, але аналіз займав дуже багато часу.
Елемент, відкритий Мюллером, намагалися вивчати й інші вчені, проте лише через 16 років після його відкриття Мартін Генріх Клапрот – один із найбільших хіміків того часу – неспростовно довів, що цей елемент насправді новий, і запропонував йому назву «телур».
Як і завжди, за відкриттям елемента почалися пошуки його застосувань. Мабуть, виходячи зі старого, ще часів іатрохімії принципу - це аптека, француз Фурньє пробував лікувати телуром деякі важкі захворювання, зокрема проказу. Але без успіху - лише через багато років телур зумів надати медикам деякі «дрібні послуги». Точніше, не сам телур, а солі телуристої кислоти К 2 Те0 3 і Na 2 Te0 3 які стали використовувати в мікробіології як барвники, що надають певне забарвлення бактерій, що досліджуються. Так, за допомогою сполук телуру надійно виділяють із маси бактерій дифтерійну паличку. Якщо не в лікуванні, то хоч у діагностиці елемент №52 виявився корисним лікарям.
Але іноді цей елемент, а ще більшою мірою деякі його сполуки додають лікарям клопоту. Теллур Досить токсичний. У нашій країні гранично допустимою концентрацією телуру у повітрі вважається 0,01 мг/м3. Зі сполук телуру найнебезпечніше - телуроводень H 2 Ті, безбарвний отруйний газ із неприємним запахом. Останнє цілком природно: телур - аналог сірки, значить, Н 2 Ті має бути подібним до сірководню. Він дратує бронхи, шкідливо впливає нервову систему.
Ці неприємні властивості не завадили телуру вийти в техніку, придбати безліч професій.
Металурги цікавляться телуром тому, що його невеликі добавки до свинцю сильно підвищують міцність і хімічну стійкість цього важливого металу. Свинець, легований телуром, застосовують у кабельній та хімічній промисловості. Так, термін служби апаратів сірчанокислотного виробництва, покритих зсередини свинцево-телуровим сплавом (до 0,5% Ті), удвічі більший, ніж у таких апаратів, фанерованих просто свинцем. Присадка телуру до міді та сталі полегшує їхню механічну обробку.
У скляному виробництві телуром користуються, щоб надати склу коричневе забарвлення та більший коефіцієнт променезаломлення. У гумовій промисловості його як аналог сірки іноді застосовують для вулканізації каучуків.
Телур - напівпровідник
Проте ці галузі були винуватцями стрибка у цінах і попиті елемент № 52. Відбувся цей стрибок на початку 1960-х років ХХ століття. Теллур - типовий напівпровідник і напівпровідник технологічний. На відміну від германію і кремнію, він порівняно легко плавиться (температура плавлення 449,8 ° С) і випаровується (закипає при температурі трохи нижче 1000 ° С). З нього, отже, легко отримувати тонкі напівпровідникові плівки, якими особливо цікавиться сучасна мікроелектроніка.
Однак чистий телур як напівпровідник застосовують обмежено - для виготовлення польових транзисторів деяких типів і приладах, якими міряють інтенсивність гамма-випромінювання. Та ще домішка телуру навмисне вводять в арсенід галію (третій за значенням після кремнію та германію напівпровідник), щоб створити в ньому провідність електронного типу.
Набагато ширша сфера застосування деяких телуридів - сполук телуру з металами. Телуриди вісмуту Bi 2 Te 3 та сурми Sb 2 Te 3 стали найважливішими матеріалами для термоелектричних генераторів. Щоб пояснити, чому це сталося, зробимо невеликий відступ у сферу фізики та історії.
Ще півтора століття тому (1821 р.) німецький фізик Зеєбек виявив, що в замкнутому електричному ланцюзі, що складається з різних матеріалів, контакти між якими знаходяться за різної температури, створюється електрорушійна сила (її називають термо-ЕРС). Через 12 років швейцарець Пельтьє виявив ефект, зворотний ефекту Зеєбека: коли електричний струм тече по ланцюгу, складеному з різних матеріалів, у місцях контактів, крім звичайної джоулевої теплоти, виділяється або поглинається (залежно від напрямку струму) деяка кількість тепла.
Приблизно 100 років ці відкриття залишалися «річчю в собі», цікавими фактами, не більше. І не буде перебільшенням стверджувати, що нове життя обох цих ефектів почалося після того, як академік А. Ф. Іоффе із співробітниками розробив теорію застосування напівпровідникових матеріалів для виготовлення термоелементів. А незабаром ця теорія втілилася у реальні термоелектрогенератори та термоелектрохолодильники різного призначення.
Зокрема, термоелектрогенератори, у яких використані телуриди вісмуту, свинцю та сурми, дають енергію штучним супутникам Землі, навігаційно – метеорологічним установкам, пристроям катодного захисту магістральних трубопроводів. Ті ж матеріали допомагають підтримати необхідну температуру в багатьох електронних та мікроелектронних пристроях.
В останні роки великий інтерес викликає ще одне хімічне з'єднання телуру, що має напівпровідникові властивості, - телурид кадмію CdTe. Цей матеріал використовують для виготовлення сонячних батарей, лазерів, фотосупротивів, лічильників радіоактивних випромінювань. Телурид кадмію знаменитий і тим, що це один із небагатьох напівпровідників, у яких помітно проявляється ефект Гана.
Суть останнього полягає в тому, що саме введення маленької пластинки відповідного напівпровідника в досить сильне електричне поле призводить до генерації високочастотного радіовипромінювання. Ефект Гана вже знайшов застосування у радіолокаційній техніці.
Укладаючи, можна сказати, що кількісно головна «професія» телуру – легування свинцю та інших металів. Якісно ж головне, безумовно, це робота телуру та телуридів як напівпровідників.
Корисна домішка
У таблиці Менделєєва місце телуру знаходиться в головній підгрупі VI групи поруч із сіркою та селеном. Ці три елементи подібні до хімічних властивостей і часто супроводжують один одного в природі. Але частка сірки в земній корі - 0,03%, селену всього - 10-5%, а телура ще на порядок менше - 10-6%. Природно, що телур, як і селен, найчастіше зустрічається у природних сполуках сірки – як домішка. Буває, правда (згадайте про мінерал, в якому відкрили телур), що він контактує із золотом, сріблом, міддю та іншими елементами. На нашій планеті відкрито понад 110 родовищ сорока мінералів телуру. Але добувають його завжди заразом або з селеном, або із золотом, або з іншими металами.
У Росії відомі мідно-нікелеві теллурсодержащіе руди Печенги і Мончегорська, теллурсодержащіе свинцево-цинкові руди Алтаю і ще ряд родовищ.
З мідної руди телур виділяють на стадії очищення чорнової міді електролізом. На дно електролізера впадає осад – шлам. Це дуже дорогий напівпродукт. Наведемо для ілюстрації склад шламу одного з канадських заводів: 49,8% міді, 1,976% золота, 10,52% срібла, 28,42% селену та 3,83% телуру. Всі ці найцінніші компоненти шламу треба розділити, і для цього є кілька способів. Ось один із них.
Шлам розплавляють у печі, і через розплав пропускають повітря. Метали, крім золота та срібла, окислюються, переходять у шлак. Селен і телур теж окислюються, але - у леткі оксиди, які уловлюють у спеціальних апаратах (скрубберах), потім розчиняють і перетворюють на кислоти - селенисту Н 2 SeОз і теллуристу Н 2 ТеОз. Якщо через цей розчин пропустити сірчистий газ S0 2 відбудуться реакції
H 2 Se0 3 + 2S0 2 + Н 2 0 → Se ↓ + 2H 2 S0 4 .
H2Te03 + 2S02 + Н20 → Ті ↓ + 2H 2 S0 4 .
Теллур і селен випадають одночасно, що дуже небажано - вони потрібні нам порізно. Тому умови процесу підбирають таким чином, щоб відповідно до законів хімічної термодинаміки спочатку відновлювався переважно селен. Цьому допомагає підбір оптимальної концентрації соляної кислоти, що додається в розчин.
Потім беруть в облогу телур. Сірий порошок, що випав, зрозуміло, містить деяку кількість селену і, крім того, сірку, свинець, мідь, натрій, кремній, алюміній, залізо, олово, сурму, вісмут, срібло, магній, золото, миш'як, хлор. Від усіх цих елементів теллур доводиться очищати спочатку хімічними методами, потім перегонкою чи зонною плавкою. Природно, що з різних руд телур витягують по-різному.
Телур шкідливий
Теллур застосовують все ширше і, отже, все зростає кількість працюючих із ним. У першій частині розповіді про елемент № 52 ми вже згадували про токсичність телуру та його сполук. Розкажемо про це детальніше - саме тому, що з телуром доводиться працювати дедалі більше людей. Ось цитата з дисертації, присвяченої телуру як промислової отрути: білі щури, яким ввели аерозоль телуру, «виявляли занепокоєння, чхали, терли мордочки, робилися млявими та сонливими». Подібним чином діє телур і людей.
І сам телурта його сполуки можуть приносити біди різних «калібрів». Вони, наприклад, викликають облисіння, впливають складу крові, можуть блокувати різні ферментні системи. Симптоми хронічного отруєння елементарним телуром – нудота, сонливість, схуднення; повітря, що видихається, набуває поганого часникового запаху алкілтелуридів.
При гострих отруєннях телуром внутрішньовенно вводять сироватку з глюкозою.а іноді навіть морфій. Як профілактичний засіб використовують аскорбінову кислоту. Але головна профілактика - це надійна герметизація апаратів, автоматизація процесів, у яких беруть участь телур та її сполуки.
Елемент № 52 приносить багато користі і вже тому заслуговує на увагу. Але робота з ним потребує обережності, чіткості і знов-таки – зосередженої уваги.
ЗОВНІШНІЙ ВИГЛЯД ТЕЛУРУ. Кристалічний телур найбільше схожий на сурму. Колір його – сріблясто-білий. Кристали - гексагональні, атоми у яких утворюють спіральні ланцюга пов'язані ковалентними зв'язками з найближчими сусідами. Тому елементарний телур можна вважати неорганічним полімером. Кристалічному телуру властивий металевий блиск, хоча комплексом хімічних властивостей його можна віднести до неметалів. Теллур тендітний, його досить просто перетворити на порошок. Питання існування аморфної модифікації телуру однозначно не вирішено. При відновленні телуру з телуристої чи телурової кислот випадає осад, проте досі незрозуміло, чи є ці частинки істинно аморфними чи це дуже дрібні кристали.
ДВОКОЛЬОРОВИЙ АНГІДРІД. Як і належить аналогу сірки, телур виявляє валентності 2-, 4+ та 6+ та значно рідше 2+. Моноокис телуру ТеО може існувати лише в газоподібному вигляді і легко окислюється до Те02. Це біла негігроскопічна, цілком стійка кристалічна речовина, що плавиться без розкладання при 733° С; вона має полімерну будову.
У воді двоокис телуру майже не розчиняється - розчин переходить лише одна частина Те0 2 на 1,5 млн. частин води і утворюється розчин слабкої телуристої кислоти Н 2 Те0 3 нікчемної концентрації. Також слабо виражені кислотні властивості і в телурової кислоти.
H 6 TeO 6 . Цю формулу (а не Н 2 ТеО 4 їй привласнили після того, як були отримані солі складу Ag 6 Te0 6 і Hg 3 Te0 6 добре розчиняються у воді. Ангідрид ТеОз, що утворює телурову кислоту, у воді практично не розчиняється. Ця речовина існує в двох модифікаціях - жовтого та сірого кольору: α-ТеОз та β-ТеОз Сірий телуровий ангідрид дуже стійкий: навіть при нагріванні на нього не діють “кислоти та концентровані луги.
ДРУГЕ ВИКЛЮЧЕННЯ. При створенні періодичної таблиці Менделєєв поставив телур і сусідній з ним йод (так само, як аргон і калій) у VI та VII групи не відповідають, а всупереч їх атомним вагам. Дійсно, атомна маса телуру - 127,61, а йоду - 126,91. Значить, йод мав би стояти не за телуром, а попереду. Менделєєв, однак, не сумнівався в праві
вільності своїх міркувань, тому що вважав, що атомні ваги цих елементів визначені недостатньо точно. Близький друг Менделєєва чеський хімік Богуслав Браунер ретельно перевірив атомні ваги телуру та йоду, але його дані збіглися з колишніми. Правомірність винятків, що підтверджують правило, було встановлено лише тоді, коли основою періодичної системи лягли не атомні ваги, а заряди ядер, коли став відомий ізотопний склад обох елементів. У телуру, на відміну йоду, переважають важкі ізотопи.
До речі, про ізотони. Зараз відомо 22 ізотопи елемента № 52. Вісім з них – з масовими числами 120, 122, 123, 124, 125, 126, 128 та 130 – стабільні. Останні два ізотопи - найпоширеніші: 31,79 та 34,48% відповідно.
МІНЕРАЛИ ТЕЛУРУ. Хоча телура Землі значно менше, ніж селену, відомо більше мінералів елемента № 52, ніж мінералів його аналога. За своїм складом мінерали телуру подвійні: або телуриди, або продукти окислення телуридів у земній корі. Серед перших калаверит AuTe 2 і креннерит (Au, Ag) Те2, що входять до небагатьох природних сполук золота. Відомі також природні телуриди вісмуту, свинцю, ртуті. Дуже рідко у природі зустрічається самородний телур. Ще до відкриття цього елемента його іноді знаходили у сульфідних рудах, але не могли правильно ідентифікувати. Практичного значення мінерали телуру немає - весь промисловий телур є попутним продуктом переробки руд інших металів.
1 із 16
Презентація на тему:Телур
№ слайду 1
Опис слайду:
№ слайду 2
Опис слайду:
Теллур Теллур (лат. Tellurium) - це хімічний елемент з атомним номером №52 у періодичній системі та атомною вагою 127,60; позначається символом Te, відноситься до сімейства металоїдів. У природі зустрічається у вигляді восьми стабільних ізотопів з масовими числами 120, 122-126, 128, 130, з яких найбільш поширені 128Тe і 130Te. З штучно отриманих радіоактивних ізотопів широке застосування як мічених атомів мають 127Тe і 129Te.
№ слайду 3
Опис слайду:
З історії… Вперше було знайдено у 1782 році в золотоносних рудах Трансільванії гірським інспектором Францом Йозефом Мюллером (згодом барон фон Рейхенштейн), на території Австро-Угорщини. У 1798 році Мартін Генріх Клапрот виділив телур та визначив найважливіші його властивості. Перші систематичні дослідження хімії телуру виконані в 30-х роках. 19 ст. І. Я. Берцеліус.
№ слайда 4
Опис слайду:
"Аурум парадоксум" - парадоксальне золото, так називали телур, після того як наприкінці XVIII століття він був відкритий Рейхенштейном у поєднанні зі сріблом та жовтим металом у мінералі сильваніте. Несподіваним явищем здавався факт, коли золото, що завжди завжди зустрічається в самородному стані, було виявлено в поєднанні з телуром. Ось чому, приписавши властивості, подібні до жовтого металу, його назвали жовтим металом парадоксальним.
№ слайду 5
Опис слайду:
Відкриття телуру відноситься до початку розквіту хіміко-аналітичних досліджень у другій половині XVIII ст. На той час в Австрії в області Семигір'я (Трансільванія) було знайдено нову золотовмісну руду. Її називали тоді парадоксальне золото, біле золото, проблематичне золото, оскільки мінералоги нічого не знали про природу цієї руди, гірники ж вважали, що вона містить вісмут чи сурму
№ слайду 6
Опис слайду:
У 1782 р. Мюллер досліджував руду і виділив із неї, як думав, новий метал. Щоб переконатися у своєму відкритті, Мюллер надіслав пробу "металу" шведському хіміку-аналітику Бергману. Бергман, тоді вже тяжко хворий, почав дослідження, але встиг встановити лише те, що новий метал відрізняється за хімічними властивостями від сурми. Невдовзі смерть Бергмана перервала дослідження і минуло понад 16 років, перш ніж вони відновилися. Тим часом у 1786 р. професор ботаніки та хімії університету в Пешті Китаїбель виділив з мінералу верліту (що містить телуриди срібла, заліза та вісмуту) якийсь метал, який він вважав досі невідомим. Китаїбель склав опис нового металу, але не опублікував його, лише розіслав деяким ученим. Так воно потрапило до віденського мінералогу Естнер, який познайомив з ним Клапрота. Останній дав сприятливий відгук про роботу Китаїбеля, але існування нового металу ще не було остаточно підтверджено. Клапрот продовжив дослідження Китаїбеля і в результаті їх повністю усунув будь-які сумніви. У січні 1798 р. він виступив із повідомленням перед Берлінською академією наук про відкриття ним у трансільванському "білому жовтому металі" особливого металу, отриманого «від матері землі». І справді, перші десятиліття ХІХ ст. телур зараховували до металів. У 1832 році. Берцеліус звернув увагу на подібність телуру з селеном і сіркою (на що робилися вказівки і раніше), після чого теллур зарахували до металоїдів (за номенклатурою Берцеліуса)
№ слайду 7
Опис слайду:
Походження назви Пізніше (1798 р.), коли М. Клапрот детальніше досліджував нову речовину, він на честь Землі, носії хімічних "чудес", назвав його телурієм (від латинського слова "телус" - земля). Ця назва і узвичаїлася хіміків усіх країн.
№ слайду 8
Опис слайду:
Знаходження в природі Зміст у земній корі 1 · 10-6% за масою. Металевий телур можна зустріти хіба що в лабораторії, але його з'єднання можна знайти навколо нас набагато частіше, ніж може здатися. Відомо близько 100 мінералів телуру. Найважливіші з них: алтаїт PbTe, сильваніт AgAuTe4, калаверит AuTe2, тетрадіміт Bi2Te2S, креннсрит AuTe2, петцит AgAuТе2. Зустрічаються кисневі сполуки телуру, наприклад, ТеО2 - телурова охра. Зустрічається самородний телур і разом із селеном та сіркою (японська телуриста сірка містить 0,17 % Ті та 0,06 % Se).
№ слайду 9
Опис слайду:
Модуль Пельтьє Багато хто знайомий з термоелектричними модулями Пельтьє, які використовують у портативних холодильниках, термоелектричних генераторах і іноді для екстремального охолодження комп'ютерів. Основний матеріал напівпровідників у таких модулях це телурид вісмуту. В даний час це самий ходовий напівпровідниковий матеріал. Якщо подивитися збоку на термоелектричний модуль, можна побачити ряди маленьких "кубиків".
№ слайду 10
Опис слайду:
Фізичні властивості Теллур сріблясто-білого кольору з металевим блиском, тендітний, при нагріванні стає пластичним. Кристалізується у гексагональній системі. Телур – напівпровідник. За звичайних умов і до температури плавлення чистий телур має провідність p-типу. Зі зниженням температури в інтервалі (-100 ° С) - (-80 ° С) відбувається перехід: провідність Теллура стає n-типу. Температура цього переходу залежить від чистоти зразка, і вона тим нижча, ніж чистіший зразок. Щільність = 6,24 г/см³ Температура плавлення = 450°C Температура кипіння = 990°C Теплота плавлення = 17,91 кДж/моль Теплота випаровування = 49,8 кДж/моль ) Молярний об'єм = 20,5 см³/моль
№ слайду 11
Опис слайду:
Хімічні властивості Теллур – неметал. У сполуках телур виявляє ступеня окиснення: -2, +4, +6 (валентність II, IV, VI). Хімічно телур менш активний, ніж сірка та кисень. Телур стійкий на повітрі, але при високій температурі горить з утворенням двоокису TeO2. З галогенами Ті взаємодіє на холоді. При нагріванні реагує з багатьма металами, даючи телуриди. Розчинний у лугах. При дії азотної кислоти Ті перетворюється на телуристу, а при дії царської горілки або 30%-ного перекису водню – на телурову кислоту.
№ слайду 12
Опис слайду:
Фізіологічна дія При нагріванні телуру взаємодіє з воднем з утворенням телуроводню - H2Te безбарвного отруйного газу з різким, неприємним запахом. Телур та його леткі сполуки токсичні. Попадання в організм спричиняє нудоту, бронхіти, пневмонію. Гранично допустима концентрація у повітрі коливається різних сполук 0,007-0,01 мг/м³, у воді 0,001-0,01 мг/л.
№ слайду 13
Опис слайду:
Основне джерело - шлами електролітичного рафінування міді та свинцю. Шлами піддають випалу, телур залишається в недогарку, який промивають соляною кислотою. З отриманого солянокислого розчину телуру виділяють, пропускаючи через нього сірчистий газ SO2. Для поділу селену та телуру додають сірчану кислоту. При цьому випадає діоксид телуру ТеО2 а H2SeO3 залишається в розчині. З оксиду ТеО2 телур відновлюють вугіллям. Для очищення телуру від сірки та селену використовують його здатність під дією відновника (Al) у лужному середовищі переходити в розчинний дителурид динатрію Na2Te2: 6Te + 2Al + 8NaOH = 3Na2Te2 + 2Na. Для осадження телуру через розчин пропускають повітря чи кисень: 2Na2Te2 + 2H2O + O2 = 4Te + 4NaOH. Для отримання телуру особливої чистоти його хлорують Te + 2Cl2 = TeCl4. Тетрахлорид, що утворюється, очищають дистиляцією або ректифікацією. Потім тетрахлорид гідролізують водою: TeCl4 + 2H2O = TeO2 + 4HCl, а ТеО2, що утворився, відновлюють воднем: TeO2 + 4H2 = Te + 2H2O.
№ слайду 16
Опис слайду:
Етимологія назв хімічних елементів.
Походженням слова та описом його відносин з іншими словами тієї ж мови чи інших мов займається наука етимологія. Інакше кажучи, етимологія – це розділ мовознавства, що досліджує походження слів різних мов. Так от, хлопці сьогодні на уроці ми розглянемо походження деяких хімічних елементів. На все просто не вистачить часу. Можна виділити такі групи елементів.
Елементи, названі на честь небесних тіл або планет Сонячної системи.
Уран, Нептуній, Плутоній
1781 року англійський астроном Вільям Гершель відкрив нову планету, яку назвали Ураном – на ім'я давньогрецького бога неба Урана, діда Зевса. У 1789 році М. Клапрот виділив з мінералу смоляної обманки чорну важку речовину, яку він прийняв за метал і, за традицією алхіміків, "прив'язав" його назву до нещодавно відкритої планети. А смоляну обманку він перейменував на уранову смолку (саме з нею працювало подружжя Кюрі).
У 1846 році астрономи відкрили передбачену незадовго до цього французьким астрономом Левер'є нову планету. Її назвали Нептуном - на ім'я давньогрецького бога підводного царства. Коли в 1850 році в мінералі, привезеному до Європи зі США, виявили, як вважали, новий метал, його під враженням відкриття астрономів запропонували назвати нептунієм.
У 1930 році було відкрито дев'яту планету Сонячної системи, передбачену американським астрономом Ловеллом. Її назвали Плутоном – на ім'я давньогрецького бога підземного царства. Тому було логічно назвати наступний за нептунієм елемент плутонію; він був отриманий в 1940 в результаті бомбардування урану ядрами дейтерію.
Церій
У новорічну ніч 1 січня 1801 року італійський астроном Джузеппе Піацці виявив першу малу планету, яку незабаром "охрестили" Церерою. А лише через два роки, в 1803 році був відкритий новий елемент, названий на честь астероїда Церери, церієм.
Елементи, які отримали назви на честь міфічних героїв
Кадмій
Відкритий у 1818 році німецьким хіміком та фармацевтом Фрідріхом Штромейєром у карбонаті цинку, з якого на фармацевтичній фабриці отримували медичні препарати. Грецьким словом "кадмейа" з давніх часів називали карбонатні цинкові руди. Назва походить від міфічного Кадму (Кадмосу) – героя грецької міфології, брата Європи, царя Кадмейської землі, засновника Фів, переможця дракона, із зубів якого виросли воїни.
Ніобій та тантал
В 1801 англійський хімік Чарлз Хатчет проаналізував чорний мінерал, що зберігався в Британському музеї і знайдений ще в 1635 на території сучасного штату Массачусетс в США. Хатчет виявив у мінералі оксид невідомого елемента, який отримав назву Колумбії – на честь країни, де він був знайдений (тоді США ще не мали назви, і багато хто називав їх Колумбією на ім'я першовідкривача континенту). Мінерал назвали колумбітом. У 1802 році шведський хімік Андерс Екеберг виділив із колумбіту ще один оксид, який завзято не хотів розчинятися (як тоді казали – насичуватися) у жодній кислоті. „Законодавець“ у хімії тих часів шведський хімік Єне Якоб Берцеліус запропонував назвати метал, що міститься в цьому оксиді, танталом.
Прометій
У 1947 році американські дослідники Дж. Маринський, Л. Гленденін та Ч. Коріелл, розділивши хроматографічно продукти поділу урану в ядерному реакторі. Дружина Коріелла запропонувала назвати відкритий елемент прометієм, на ім'я Прометея, який викрав у богів вогонь і передав його людям. Цим наголошувалась грізна сила, укладена в ядерному „вогні“. Дружина дослідника мала право
Торій
1828 року Й.Я. Берцеліус виявив у рідкісному мінералі, надісланому йому з Норвегії, поєднання нового елемента, який він назвав торієм – на честь давньоскандинавського бога Тора.
Ванадій
Відкритий 1830 року шведським хіміком Нільсом Сефстремом у шлаку доменних печей. Названо на честь давньоскандинавської богині краси Ванадіс, або Вана-Діс. У цьому випадку також з'ясувалося, що ванадій відкривали і раніше, і навіть неодноразово – мексиканський мінералог Андрії Мануель дель Ріо у 1801 році та німецький хімік Фрідріх Велер незадовго до відкриття Сефстрема. Але дель Ріо сам відмовився від свого відкриття, вирішивши, що має справу з хромом, а Велеру завершити роботу завадила хвороба.
Гелій
Італійський астроном Анджело Секкі 13 листопада 1968 року звернув увагу на чудову лінію в сонячному спектрі поблизу відомої жовтої D-лінії натрію. Він припустив, що цю лінію випромінює водень, що знаходиться в екстремальних умовах. І лише у січні 1871 року Лок'єр висловив ідею, що ця лінія може належати новому елементу. Вперше слово „гелій“ сказав у своїй промові президент Британської асоціації сприяння наукам Вільям Томсон у липні того ж року. Назва була дана на ім'я давньогрецького бога сонця Геліоса. 1895 року англійський хімік Вільям Рамзай зібрав виділений з уранового мінералу клевеїта при його обробці кислотою невідомий газ і за допомогою Лок'єра досліджував його спектральним методом. В результаті „сонячний“ елемент був виявлений і на Землі.
Елементи, названі на честь держав та географічних об'єктів
Рутеній
Цей метал платинової групи відкрито К. К. Клаусом в Казані в 1844 р. під час аналізу ним, про заводських платинових опадів. Клаус виділив новий метал у вигляді сульфіду і запропонував назвати його рутенням на честь Росії.
Німеччина– на честь Німеччини
Галій, Франція– на честь Франції
Скандій– на честь Скандинавського півострова
Європій– на честь Європи
Америцій– на честь Америки
Полоній– на честь Польщі
Елементи, названі на честь міст
Гафній– на честь Копенгагена
Лютецій– на честь Парижа (Лютеція)
Берклій– на честь міста у США
Дубній– на честь міста Дубна у Росії
Іттрій, Тербій, Ербій, Іттербій– на честь міста Іттербі у Швеції, де було виявлено мінерал, що містить ці елементи
Гольмій– на честь Стокгольма (його старовинна латинська назва Holmia)
Елементи, названі на честь дослідників
Гадоліній
У 1794 році фінський хімік та мінералог Юхан Гадолін відкрив у мінералі, знайденому поблизу Іттербю, оксид невідомого металу. В 1879 Лекок де Буабодран назвав цей оксид гадолинієвою землею (Gadolinia), а коли в 1896 з неї був виділений метал, його назвали гадолінієм. То справді був перший випадок, коли хімічний елемент назвали честь ученого.
Фермій та ейнштейний
У 1953 році в продуктах термоядерного вибуху, який американці зробили в 1952 році, були виявлені ізотопи двох нових елементів, які назвали фермієм та ейнштейнієм – на честь фізиків Енріко Фермі та Альберта Ейнштейна.
Кюрій
Елемент був отриманий у 1944 році групою американських фізиків на чолі з Гленном Сіборг шляхом бомбардування плутонію ядрами гелію. Його назвали на честь П'єра та Марії Кюрі.
Менделєвий
Вперше про його отримання заявила в 1955 група Сіборга, але лише в 1958 в Берклі були отримані надійні дані. Названо на честь Д.І. Менделєєва.
Нобелій
Вперше про його отримання повідомила в 1957 міжнародна група вчених, які працювали в Стокгольмі, яка і запропонувала назвати елемент на честь Альфреда Нобеля. Пізніше з'ясувалося помилковість отриманих результатів. Перші надійні дані елемент 102 отримані групою Г.Н. Фльорова у 1966 році. Вчені запропонували перейменувати елемент на честь французького фізика Фредеріка Жоліо-Кюрі та назвати жоліотієм (Jl). Як компроміс було і пропозицію назвати елемент флеровием – на честь Флёрова. Питання залишалося відкритим, і протягом кількох десятиліть символ нобелію поміщали у дужках. Так було, наприклад, і в 3-му томі Хімічної енциклопедії, опублікованій 1992 року, в якому містилася стаття про нобелію. Однак згодом питання вирішилося, і починаючи з 4-го тому цієї енциклопедії (1995 рік), а також в інших виданнях символ нобелію звільнився від дужок.
Лоуренсій
Про отримання різних ізотопів елемента 103 повідомлялося в 1961 і в 1971 (Берклі), в 1965, 1967 і 1970 (Дубна). Елемент був названий на честь Ернеста Орландо Лоуренса, американського фізика, винахідника циклотрону. Ім'я Лоуренса носить Національну лабораторію в Берклі.
Резерфордій
Перші досліди з отримання елемента 104 були зроблені Іво Звара зі співробітниками ще у 60-х роках. Г.М. Флер зі співробітниками повідомили про отримання іншого ізотопу цього елемента. Було запропоновано назвати його курчатовим (символ Ku) – на честь керівника атомного проекту І.В. Курчатова. Американські дослідники, які синтезували цей елемент у 1969 році, використовували нову методику ідентифікації, вважаючи, що отримані раніше результати не можна вважати надійними. Вони запропонували назву резерфордій – на честь видатного англійського фізика Ернеста Резерфорда, ІЮПАК пропонував для цього елемента назву дубній. Міжнародна комісія дійшла висновку, що честь відкриття має бути розділена обома групами.
Курчатовий
Відповідно до теорії Сиборга про подібність будови електронних оболонок лантаноїдів і трансуранових елементів, елемент 104, будучи аналогом гафнію, повинен належати не до групи актіоноїдів, а до підгрупи титану, цирконію та гафнію. Він був названий курчатовищем на честь найбільшого радянського вченого в галузі ядерної фізики І. В. Курчатова.
Борій
Перші надійні відомості про властивості елемента 107 отримані ФРН в 1980-х роках. Елемент названо на честь Нільса Бора.
Домашнє завдання: §4, відповіді питання №1, 2,3 до §4.
Елемент № 52 довгі роки застосовували лише для того, щоб продемонструвати, яким він є насправді цей елемент, названий на честь нашої планети: «телур» - від tellus, що латиною означає «Земля».Відкрито цей елемент майже два століття тому. У 1782 р. гірський інспектор Франц Йозеф Мюллер (згодом барон фон Рейхенштейн) досліджував золотоносну руду, знайдену в Семигір'ї, на території тодішньої Австро-Угорщини. Розшифрувати склад руди виявилося настільки складно, що її назвали Aurum problematicum – «золото сумнівне». Саме з цього золота Мюллер виділив новий метал, але повної впевненості в тому, що він дійсно новий, не було.
(Згодом виявилося, що Мюллер помилявся в іншому: відкритий ним елемент був новим, але до металів віднести його можна лише з великою натяжкою.) Щоб розсіяти сумніви, Мюллер звернувся за допомогою до видного фахівця, шведського мінералогу і хіміка-аналітика Бергмана. На жаль, вчений помер, не встигнувши закінчити аналіз надісланого - в ті роки аналітичні методи були вже досить точними, але аналіз займав дуже багато часу.іншівчені, проте лише через 16 років після його відкриттяМартін Генріх Клапрот – один із найбільших хіміків того часу – неспростовно довів, що цей елемент насправді новий, і запропонував для нього назву «телур».
Як ізавжди, за відкриттям елемента почалися пошуки його застосувань. Мабуть, виходячи зі старого, ще часів іатрохімії принципу - це аптека, француз Фурньє пробував лікувати телуром деякі важкі захворювання, зокрема проказу. Але без успіху – лише через багато років зміг надати медикам деякі «дрібні послуги». Точніше, не сам, а солі телурістої кислоти 2 ТеO 3 іNa 2 TeO 3 ,які стали використовувати в мікробіології як барвники, що надають певного забарвлення бактеріям, що досліджуються. Так, за допомогою сполук телуру надійно виділяють із маси бактерій дифтерійну паличку. Якщо не в лікуванні, то хоч у діагностиці елемент №52 виявився корисним лікарям.
Але іноді цей елемент, а ще більшою мірою деякі його сполуки додають лікарям клопоту. досить токсичний. У нашій країні гранично допустимою концентрацією телуру у повітрі вважається 0,01 мг/м 3 . Зі сполук телуру найнебезпечніше - телуроводень Н 2 Ті, безбарвний отруйний газ із неприємним запахом. Останнє цілком природно: телур - аналог сірки, значить.H2Te має бути подібним до сірководню. Він роздратувавжає бронхи,шкідливо впливає нервову систему.Ці неприємні властивості не завадили телуру вийти в техніку, придбати безліч професій.Металурги цікавляться телуром тому, що його невеликі добавки до свинцю сильно підвищують міцність і хімічну стійкість цього важливого металу. , легований телуром, застосовують у кабельній та хімічній промисловості.
Так, термін служби апаратів сірчанокислотного виробництва, покритих зсередини свивцово-телуровим сплавом (до 0,5% Ті), вдвічі більший, ніж у таких апаратів, фанерованих просто свинцем. Присадка телуру до міді і сталі полегшує їх механічну обробку. У гумовій промисловості його як аналог сірки іноді застосовують для вулканізації каучуків.
Стаття на тему Теллур історія
