Селен, теллур, полоний

В природе соединения селена и теллура являются спутниками сульфидов меди, серебра и свинца. Полоний встречается в рудах урана и тория.

Селен обладает незначительной электропроводностью, которая увеличивается под действием света в сотни раз.

Химические свойства

1. Менее активны, чем сера но при нагревании взаимодействуют с металлами, кислородом, галогенами:

Se + Mg = MgSe;

Te + O₂ = TeO₂;

Te + 2Cl₂ = TeCl₄

2. Водородные соединения получаются косвенным путем из селенидов и теллуридов под действием соляной кислоты:

MgSe + 2HCl = MgCl₂ + H₂Se

H₂Se и H₂Te - газы с отвратительным запахом. В водном растворе ведут себя как кислоты более сильные, чем H₂S. Являются сильными восстановителями.

3. С кислородом эти элементы дают оксиды состава SeO₂, TeO₂, PoO₂, SeO₃, TeO₃, PoO₃, которым соответствуют кислоты состава H₂ЭO₃ и H₂ЭО₄.

Селенистая кислота H₂SeO₃ образуется при растворении SeO₂ в воде. Теллуристая кислота H₂TeO₃ получается косвенным путем (из-за плохой растворимости TeO₂ в воде):

TeO₂ + Na₂CO₃ = Na₂TeO₃ + CO₂

Na₂TeO₃ + 2HCl = H₂TeO₃ + 2NaCl

Соли этих кислот носят название селениты и теллуриты.

4. Для получения соединений в высшей степени окисления +6 необходимо воздействие сильных окислителей:

3H₂SeO₃ + HClO₃ = 3H₂SeO₄ + HCl

H₂SeO₄ сильная кислота, H₂TeO₄ – средней силы. Обе кислоты - сильнейшие окислители. Так, селеновая кислота растворяет золото:

6H₂SeO₄ + 2Au = Au₂(SeO₄)₃ + 3SeO₂ + 6H₂O

Соли теллуровой кислоты (теллураты) сильные окислители, в отличии от соответствующих сульфатов:

Na₂TeO₄ + 2HCl = Na₂TeO₃ + Cl₂ + H₂O

Соединения селена и теллура используются в полупроводниковой технике, в некоторых сплавах специального назначения.

Побочная подгруппа VI группы

Общая электронная формула элементов ...(n-1)s²p⁶d⁵ns¹. Характерные степени окисления: для хрома +2,+3,+6; для молибдена и вольфрама – только +6. В природе наиболее распространен хром, который встречается в полиметаллических рудах вместе с вольфрамом, марганцем, железом. Пример: Cr₂O₃^.FeO или Fe(CrO₂)₂ - хромистый железняк.

Хром

Основной способ получения в промышленности:

а) Сплавление руды с содой:

4Fe(CrO₂)₂ + 8Na₂CO₃ + 7O₂ = 2Fe₂O₃ + 8Na₂CrO₄ + 8CO₂ 

б) Выщелачивание полученного сплава водой. В растворе остается хромат натрия, оксид железа остается в осадке.

в) Перевод хромата в дихромат серной кислотой:

2Na₂CrO₄ + H₂SO₄ = Na₂Cr₂O₇ + Na₂SO₄ + H₂O

г) Сплавление дихромата с углем:

Na₂Cr₂O₇ + 2C = Na₂CO₃ + Cr₂O₃ + CO 

д) Алюмотермия:

Cr₂O₃ + 2Al = Al₂O₃ + 2Cr

Химические свойства

1. Взаимодействует при нагревании, со всеми неметаллами, кроме азота и водорода:

2Cr + 3Cl₂ = 2CrCl₃;

4Cr + 3O₂ = 2Cr₂O₃;

2Сr + 3S = Cr₂S₃

2. Хром растворяется в разбавленных кислотах, в концентрированных – пассивируется:

Cr + H₂SO₄ = CrSO₄ + H₂

3. С кислородом хром образует оксиды различного состава.

CrO – оксид хрома (II), твердое аморфное вещество красного цвета, получается восстановлением водородом при нагревании из оксида хрома (III):

Cr₂O₃ + H₂ = 2CrO + H₂O

Соединения Cr⁺² неустойчивы и окисляются на воздухе:

4Cr(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Cr(OH)₃

Cr₂O₃ – порошок зеленого цвета, получается сжиганием хрома в кислороде. Используется как катализатор, краситель, входит в состав полировочных паст. Cr₂O₃ – амфотерный оксид, которому соответствует амфотерный гидроксид Cr(OH)₃, легко растворимый в кислотах и щелочах:

Cr(OH)₃ + 3HCl = CrCl₃ + 3H₂O

Cr(OH)₃ + 3NaOH = Na₃[Cr(OH)₆]

Соединения хрома в степени окисления +3 самые устойчивые, обладают окислительными и восстановительными свойствами:

Cr₂(SO₄)₃ + Zn = 2CrSO₄ + ZnSO₄

2CrCl₃ + 3KNO₃ + 10KOH = 2K₂CrO₄ + 3KNO₂ + 6KCl + 5H₂O

CrO₃ оксид хрома (VI) - твердое вещество красно-бурого цвета, хорошо растворимое в воде. Кислотный оксид. Получается при взаимодействии хромата калия с концентрированной серной кислотой:

K₂CrO₄ + H₂SO₄ = CrO₃ + K₂SO₄ + H₂O

CrO₃ соответствуют две кислоты.

H₂CrO₄ – хромовая; соли носят название хроматы – желтого цвета.

H₂Cr₂O₇ – двухромовая; соли дихроматы (бихроматы) – оранжевого цвета.

Хроматы и бихроматы сильнейшие окислители.

Хром используется как легирующая добавка к сталям, в качестве защитных покрытий на менее благородных металлах. Соединения хрома используются в качестве красок, катализаторов.