Telur
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Telur uperiodnom sistemu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Hemijski element,Simbol,Atomski broj | Telur, Te, 52 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Serija | Polumetali | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupa,Perioda,Blok | 16, 5,p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Izgled | srebreno sjajni polumetal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS registarski broj | 13494-80-9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Zastupljenost | 1 · 10−6[1]% | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomske osobine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomska masa | 127,60(3)[2]u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomski radijus(izračunat) | 140 (123) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalentni radijus | 138 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waalsov radijus | 206 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronska konfiguracija | [Kr] 4d105s25p4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Broj elektronauenergetskom nivou | 2, 8, 18, 18, 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. energija ionizacije | 869,3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. energija ionizacije | 1790 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. energija ionizacije | 2698 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. energija ionizacije | 3610 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. energija ionizacije | 5668 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6. energija ionizacije | 6820 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fizikalne osobine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Agregatno stanje | čvrsto | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mohsova skala tvrdoće | 2,25 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristalna struktura | trigonalna | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gustoća | 6240 kg/m3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetizam | dijamagnetičan (= −2,4 · 10−5)[3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tačka topljenja | 722,66 K (449,51°C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tačka ključanja | 1263 K (990[4]°C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molarni volumen | 20,46 · 10−6m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Toplota isparavanja | 114[4]kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Toplota topljenja | 17,5 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pritisak pare | 23,1Papri 272,65 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Brzina zvuka | 2610 m/s pri 293,15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Specifična toplota | 202 J/(kg · K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Specifična električna provodljivost | 1 · 104S/m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Toplotna provodljivost | 3 W/(m · K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hemijske osobine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oksidacioni broj | −2,(±1), 2,4,6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oksid | TeO2,TeO3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrodni potencijal | −1,143V(Te + 2e−→ Te2−) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativnost | 2,1 (Pauling-skala) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Izotopi | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sigurnosno obavještenje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oznake upozorenja | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Obavještenja o riziku i sigurnosti | R:25-36/37/38 S:20-26-36/37-45 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ako je moguće i u upotrebi, koriste seosnovne SI jedinice. Ako nije drugačije označeno, svi podaci dobijeni su mjerenjima u normalnim uvjetima. |
Telur(latinski:tellus-Zemlja) jeste rijetkihemijski elementsa simbolomTeiatomskim brojem52. Uperiodnom sistemunalazi se u 6. glavnoj grupi tj.16. grupipoIUPAC-u i 5. periodi, pa se stoga ubraja u halkogene elemente. Njegova rasprostranjenost se otprilike može mjeriti sa rasprostranjenošćuzlata,s kojim također može graditi i razne spojeve koji se nalaze u prirodi u viduminerala.Kristalni telur je srebreno-bijeli, polumetal s metalnim sjajem, koji izgledom sličikalajuiantimonu.Na mehaničko opterećenje, telur reagira vrlo krhko i lomljivo, pa se stoga vrlo lahko može pretvoriti u prah. U hemijskim spojevima sa nemetalima, on ima dosta sličnosti sasumporomiselenom,dok uleguramai međumetalnim spojeva pokazuje veoma izražene (polu-)metalne osobine.
Historija
[uredi|uredi izvor]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f7/Tellur_Typmaterial.jpg/200px-Tellur_Typmaterial.jpg)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cf/Martin_Heinrich_Klaproth.jpg/200px-Martin_Heinrich_Klaproth.jpg)
Telur je 1782. otkrio austrijski hemičar i mineralogFranz Joseph Müller von Reichenstein(1740–1825) tokom ispitivanja rudezlataiz rudnika Fata Baii (mađ.Faczebaja) u blizinirumunskoggradićaZlatna,nakon što je iz rude izdvojio manje zlata od očekivanog. Na istraživanje te rude potaknuo ga je naučni radNachricht vom gediegenen Spiesglaskönig in Siebenbürgen[5](bos.Vijest od samorodnom mineralu "Spiesglaskönig" iz Transilvanije), Ignaza von Borna (1742–1791). Tim pojomSpiesglaskönigoznačavan je samorodniantimon,dok jeSpiesglasbio stari naziv zamineralantimonitSb2S3.Von Born je smatrao da jesamorodni metaliz ruda zlata zapravo antimon, a svoje mišljenje je zasnivao na malim izdvojenim uzorcima spojeva zlata sa antimonom. S tim mišljenjem nije se slagao Müller von Reichenstein, koji je mislio da se radi o "zasumporenom"bizmutu.[6]Poslije naknadnih ispitivanja, čije rezultate je objavio između 1783. i 1785 u raspravi u četiri dijela,[7]isključio je mogućnost da se radi o bizmutu, jer ovaj metal za razliku od antimona i bizmuta, gotovo nikako nije reagirao sasumpornom kiselinom.On je metalnoj fazi ovog elementa dao nazivmetallum problematicum(također iaurum problematicumodnosnoaurum paradoxum). Prema današnjim saznanjima, ovaj uzorak se, pored samorodnog telura, sastojao i iz minerala nagyágita (AuPb(Pb,Sb,Bi)Te2–3S6) isilvanita((Au,Ag)Te2). Müller von Reichenstein je pretpostavljao, daproblematični metalmožda sadrži neki novi, do tada još nepoznati, polumetal. Njegovu pretpostavku potvrdio je švedski mineralog i hemičarTorben Olof Bergman(1735–1784). Godine 1783. von Reichenstein je Bergmanu poslao uzorak ove rude na mišljenje, međutim konačni odgovor od njega nije dobio. Bergman je umro naredne godine, a von Reichenstein je ispitivanjaproblematičnog metalazavršio 1785. godine.
Tek dvanaest godina kasnije,Martin Heinrich Klaprothje 1797. u Berlinu dobio uzorak von Reichensteinove rude. Klaproth je razmatrao zaključke do kojih je došao von Reichenstein te prikupio dovoljno dokaza za otkriće novog elementa. U januaru 1798. Klaproth je u jednom radu naveo doprinose von Reichensteina te mu pripisao otkriće novog elementa. Pošto von Reichenstein nije ovom elementu dao ime, Klaproth se odlučio za nazivtellur(lat.tellus- Zemlja). On navodi:U svrhu zatvaranja dosadašnje praznine u hemijskoj mineralogiji ovdje sa ovim vrijednim rudama predstavljam svoje napore i iskustva, čiji osnovni rezultat se sastoji u potrazi i potvrdi "novog stvarnog metala", kojem dajem ime "tellurium" izvedeno iz imena stare "majke" Zemlje.[8]Prvobitni uzrok materijala sa tipskog lokaliteta Zlatna, kojeg je Klaproth imao na raspolaganju, danas se nalazi u Muzeju prirodnih nauka uBerlinu.
Nezavisno od von Reichensteina i Klaprotha, mađarski hemičar i botaničarPaul Kitaibeltakođer je otkrio telur 1789. prilikom ispitivanja ruda zlata iz rudnika kod Nagybörzsönya uMađarskoj.U svom objavljenom radu Klaproth je naveo samo von Reichensteinova otkrića, iako je o tome 1796. imao dostupna saznanja i od Kitaibela. U jednom pismu upućenom Kitaibelu, Klaproth je objasnio da mu je bio dostupan sadržaj njegovih rukopisa, ali pri proučavanju von Reichensteinovih ruda nije uočio sličnost s njegovim radom. Napokon, Klaproth je ubijedio Kitaibela da otkriće telura treba u potpunosti pripisati von Reichensteinu, jer je on nekoliko godina ranije proveo ista istraživanja na novom elementu.
Simbol elementaTepredložio je 1814.Jacob Berzelius,a koristi se do danas. Prvo objašnjenje strukture kristalnog telura pomoćurendgenske difrakcijenačinjeno je 1924. godine.[9]
Osobine
[uredi|uredi izvor]Fizičke
[uredi|uredi izvor]Kristalni telur je intrinsički direktnipoluprovodniksa širinom poluprovodne vrpce od 0,334eV.Električna provodljivostkao i kod svih drugih poluprovodnika može se povećati putem povišenja temperature ili osvjetljenjem, mada je kod telura zabilježen vrlo malehni rast provodljivosti. Električna provodljivost i toplotna provodljivost kod telura zavise od pravca, tj. anizotropno. Kristalni telur je relativno mehak (Mohsova tvrdoća 2,25) i krhak materijal, koji se vrlo lahko može pretvoriti u prah. Povećanjem pritiska telur prelazi u druge kristalne modifikacije. Iznad 450 °C telur se topi u crvenu tekućinu, koja se pri temperaturi iznad 990 °C isparava u žuti dijamagnetični gas sastavljen iz dvoatomnihmolekulaTe2.Na temperaturama iznad 2000 °C molekula Te2se raspada na pojedinačne atome.
Hemijske
[uredi|uredi izvor]Kristalni telur je nerastvorljiv uvodii vrlo slabo rastvorljiv u mineralnim kiselinama poputhlorovodičneisumpornekao i u alkalnim rastvorima. Međutim, vrlo dobro jerastvorljivudušičnoj kiselini,koja je inače vrlo snažno oksidacijsko sredstvo te oksidira elementarni telur do telurata sa stabilnim oksidacijskim stanjem +4. Tečni telur napadabakar,željezopa čak i hrđajuće plemenitečelike.
U spojevima sa nemetalima, telur se ponaša slično kao i lakši član iz njegove grupe u periodnom sistemu,selen.Pri sagorijevanju u zraku, telur gori zeleno-plavim plamenom dajućitelur-dioksidTeO2:
Sahalogenim elementimatelur spontano reagira dajući halogenide. Pri tome je zanimljivo da, za razliku od lakših homologa selena isumpora,telur gradi termodinamički stabilne jodide, između ostalih telurjodid, TeI sa oksidacijskim stanjem +1. Sa neplemenitim metalima, naprimjercinkom,telur reagira vrlo burno dajući odgovarajuće teluride.
Izotopi
[uredi|uredi izvor]Poznati suizotopitelura samasenim brojevimaizmeđu 105 i 142.[10]Prirodni telur je izotopska smjesa sastavljena iz osam izotopa, od čega je pet (122Te,123Te,124Te,125Te,126Te) stabilno. Izotop123Te bi se teoretski trebao raspadati na123Sbputemelektronskog zahvata.Međutim, ovaj raspad nije potvrđen u eksperimentima. Smatra se da je donja granica njegovogvremena poluraspadaiznosi oko 9,2 · 1016godina (92 bilijarde). Izotop120Te putemdvostrukog elektronskog zahvatadirektno prelazi u izotop kalaja120Sn. Izotopi128Te i130Te putem emisijebeta-zraka(dvostruki beta-raspad) prelaze u128Xei130Xe, respektivno.
Najveći udio u prirodnom telura oko jedne trećine sačinjava izotop130Te koji ima pretpostavljenovrijeme poluraspadaod 7,9 · 1020godina, a slijedi ga izotop128Te. Prosječnaatomska masaprirodne smjese izotopa iznosi 127,6 te je tako veća od sljedećeg (monoizotopskog) elementa u periodnom sistemu,joda,koji ima 126,9.128Te se smatra za izotop sa najsporijim raspadom među svim nestabilnim sličnim elementima. Ovaj posebno spori raspad sa vremenom poluraspada od 7,2 · 1024godina (7,2 kvadriliona godina tj. u 1 kg se svakih 18 mjeseci raspadne jedan atom)[11]može se dokazati samo na osnovu detekcije proizvoda raspada (128Xe) u nekim izuzetno starim uzorcima prirodnog telura.[12]
Od ostalih izotopa, ima inuklearni izomer121mTe koji sa 154 dana ima najduže vrijeme poluraspada. I kod izotopa127Te i129Te vremena poluraspada izomera prelaze ona kod njihovih osnovnih stanja. Kao traser unuklearnoj medicininajčešće se koristi izotop127Te, a slijedi ga121Te. Izotopi127Te i129Te se javljaju kao proizvodi cijepanja jezgara uatomskim reaktorima.
Rasprostranjenost
[uredi|uredi izvor]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/20/Tellurium-89043.jpg/200px-Tellurium-89043.jpg)
Telur je slabo rasprostranjen element. Njegov udio uZemljinoj koriiznosi približno 0,01ppm(grama po toni). Vrlo rijetko se može naćisamorodansazlatom,odnosno u elementarnom obliku, a u podređenom obliku i sasrebrom,bakrom,olovomibizmutom,kao i sa platinskim metalima.
Samorodni telur kaomineralpripada grupi elementata, tačnije polu- i nemetalima i u sistematici minerala po Strunzu klasificiran je pod brojem I/B.03-40 (8. izdanje sistematike) odnosno brojem 1.CC.10 (9. izdanje), dok je u sistematici poDanaupodveden pod broj 1.3.4.2.
Samorodni telur može sadržavati selen, a raspon njegovog udjela može se kretati od tragova do veoma velikih količina (selentelur). Iako je telur rijedak element, poznat je veliki broj njegovihminerala,iako telur gradi i vlastite minerale, vrlo rijetko su oni ugrađeni u sulfide ili selenide odnosno sulfate ili selenate. Za njih, kristalna rešetka njegovih lakših homologa je isuviše velika. Nasuprot toga, oba njegova lakša homologa se nalaze mnogo češće od telura na njegovim mjestima rešetke ukristalnim strukturamatelurovih minerala.
Od svih elemenata, telur iskazuje najviši afinitet prema zlatu, pa se u prirodi vrlo često javlja u obliku zlato-telurida, minerala sa teluridima (Te2−) odnosno ditelurid aniona(Te22−). Pored zlata i drugih plemenitih metala, najčešće olovo i bizmut grade ostale prirodne teluride, često prateći (uparagenezi) teluride samorodnih metala i ruda zlata. Dosta rjeđi su minerali sa kationima Te4+u kristalnoj strukturi, pri čemu je najvažnijioksidtelura,telur-dioksidTeO2koji se u prirodi javlja u dvije modifikacije: kao ortorompskitelurititetragonalniparatelurit.
Kod drugih minerala sa kationima telura(IV) radi se o oksoteluratima(IV) (telurit) koji sadrže komplekse aniona [TeO3]2−- ili [TeO4]4−.Minerali sa kationima Te6+u obliku oktaedarskih [TeO6]6−kompleksih aniona su izuzetno rijetki, a poznat je 21 takav mineral koji najvećim dijelom sadrže bakar i olovo. Osim navedenih minerala u prirodi se javljaju i minerali telura s miješanomvalencijom,između ostalihkalcij-oksotelurat(IV,VI)karlfrisitCaTe3O8s odnosom Te4+:Te6+od 2:1.[13][14]Kod minerala sa kationima Te4+i Te6+radi se o sekundarnim mineralima, koji su nastali atmosferskim djelovanjem na samorodni telur i teluride.
Minerali koji sadrže telur nisu od velikog značaja za tehničko dobijanje ovog elementa, jer su vrlo rijetki i praktično ne postoje njihova ekonomski isplativa nalazišta. Među najpoznatijim nalazištima samorodnog telura odnosno minerala sa sadržajem ovog elementa ubrajaju se pored tipskog lokaliteta Zlatna (Transilvanija,Rumunija) također i Moctezuma uMeksiku,Cripple Creek(Colorado), Kalgoorlie uAustralijiiCalaverasuKaliforniji.Do 2012. bilo je poznato 154 minerala sa sadržajem telura, od čega samo pet (dilitium, imgreit, kurilit, sztrokayit, protojoseit) do sad nisu priznati od straneMeđunarodne mineraloške organizacije(IMA) kao zasebni minerali odnosno diskreditirani su kao takvi.[15]Pregled poznatih minerala telura sa različitim oksidacijskim stanjima prikazan je u sljedećoj tabeli:
telurid | ditelurid | miješani halkogenid | mineral Te(IV) |
---|---|---|---|
![]() hesit Ag2Te |
![]() kalaverit AuTe2(monoklinski) |
![]() nagyágit AuPb(Pb,Sb,Bi)Te2–3S6 |
![]() telurit TeO2(ortorompski) |
![]() altait PbTe |
![]() silvanit (Au,Ag)Te2 |
![]() tetradimit Bi2Te2S |
![]() zemanit Mg0,5ZnFe[TeO3]3•4,5 H2O |
Dobijanje
[uredi|uredi izvor]Država | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | Prosjek |
---|---|---|---|---|---|---|
SAD | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
Japan | 41 | 47 | 49 | 47 | 40 | 44,8 |
Peru | 35 | 28 | 7 | – | – | 14 |
Kanada | 14 | 20 | 16 | 8 | 6 | 12,8 |
Ukupno | 140 | 145 | 122 | 105 | 96 | 121,6 |
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2f/World_Tellurium_Production_2006.svg/340px-World_Tellurium_Production_2006.svg.png)
Godišnja svjetska proizvodnja telura u svijetu između 2007. i 2011. iznosila je prosječno 121,6 tona godišnje (t/god). Među glavne proizvođale ubrajaju se SAD 50 (t/god),Japan(prosječno 44,8 t/god),Peru(14 t/god) iKanada(12,8 t/god). Pregled proizvedenih količina po pojedinim državama prikazan je u tabeli. I druge industrijske nacije također vjerovatno proizvode telur, međutim podaci o tim količinama nisu objavljeni.[17]
Telur se industrijski dobija zajedno saselenomisključivo kao sporedni proizvodelektrolitičkeproizvodnjebakrainikla.U istaloženom anodnom mulju sadržani su, između ostalih, nerastvorljivi teluridi i selenidi plemenitih metala opće formule M2Ch (M = Cu, Ag, Au; Ch = Se, Te), koji dalje reagiraju na temperaturama iznad 500 °C u kontaktu sa kisikom izzraka(O2) inatrij-karbonatom(sodom, Na2CO3). Pri tome se kationi plemenitih metala reduciraju do elementarnih metala, dok se anioni telurida oksidiraju do oksotelurata(IV) (TeO32−):
Alternativno, ova reakcija se može odvijati i sanatrij-nitratom(šalitrom,NaNO3) sa uvođenjem kisika iz zraka čime nastaju dušikovi oksidi (NO iNO2):
Nastalinatrij-telurit(IV)Na2TeO3se kasnije rastvara u vodi, gdje reagira bazično gradeći ione vodiktelurata(II)HTeO3−.Izdvajanje telurata(IV) od selenata(IV) koji su također nastali u istoj reakciji u bazičnom rastvoru odvija se pomoćuneutralizacijedodavanjesumporne kiseline(H2SO4), nakon čega se u vodi istaloži gotovo nerastvorljivitelur-dioksidTeO2:
Telur-dioksid se može reducirati do elementarnog telura bilo u bazama pomoću elektrolize ili hemijskim putem rastvaranjem u koncentriranim mineralnim kiselinama i zatim uvođenjem u rastvorsumpor-dioksidaSO2,pri čemu se sumpor iz molekulaSO2(odnosno onaj iz sulfitnih ionaSO32−nastalih u rastvoru) oksidira te nastaju sulfatni ioniSO42−:
Za dobijanje veoma čistog elementarnog telura (> 99,9%) koristi se proces zonske prekristalizacije.
Modifikacije
[uredi|uredi izvor]Kristalni telur
[uredi|uredi izvor]Kristalografski podaci[18] | |
---|---|
![]() Kristalni telur, dužina oko 2 cm | |
Kristalni sistem | trigonalni |
Prostorna grupa | P3121 (br. 152) (P3221 (br. 154) |
Parametar rešetke (elementarne ćelije) |
a= 446 pm c= 592 pm c/a= 1,33 |
Broj (Z) formulskih jedinica |
Z = 3 |
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8a/Te_chains.png/220px-Te_chains.png)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3a/Te_struct_c.png/220px-Te_struct_c.png)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ae/Te_struct.png/220px-Te_struct.png)
U standardnim uslovima temperature i pritiska, poznata je samo jednakristalnamodifikacija (Te-I odnosno α-Te), koja se označava kaokristalniilimetalnitelur. On je također i izotip α-selena,što znači da imaju istukristalnu strukturu.Telur se kristalizira utrigonalnom sistemuu prostornoj grupiP3121 sa parametrom rešetkea= 446 pm ic= 592 pm te tri formulske jedinice po elementarnoj ćeliji (najmanjoj jedinici kristalne strukture).
Prostorna grupaP3121, opisana prema Hermann-Mauguinovoj simbolici, objašnjava centriranje elementarne ćelije kao i s njom povezane elemente simetrije.Pznači da jeBravaisova rešetkaprimitivna.Nakon navođenja centriranja slijedi navođenje elemenata simetrije prostorne grupe: 31opisuje trobrojnu os (umnožavanje neke čestice putem rotiranja 120° i translacije u pravcu1/3ose vrtnje) paralelnu sa kristalografskom c-osom ([001]), cifra2opisuje dvobrojnu osu (umnožavanje putem rotacije za 180°) paralelnu sa tri kristalografske a-ose (<100>), cifra1element simetrije jednobrojne ose simetrije ili identitet (umnožavanje putem rotacije od 360°, čestica se gradi na samoj sebi) u pravcu pod pravim uglom u odnosu na a- i c-ose (<120>).
Kristalna struktura sadrži samo jedan atom telura koji se možekristalografskiraspoznati sa koordinatama položaja x = 0,2636, y = 0 i z =1/3.Svi ostali atomi u kristalnoj strukturi se mogu raspoznati pomoću elemenata simetrije prostorne grupe na tom jednom atomu. Pošto je atom telura u mogućnosti da se preklapa sa dvobrojnom simetrijskom osom prostorne grupeP3121, on se umnožava isključivo preko trobrojne ose (31). Pri tome nastaju spiralni lanci sastavljeni izkovalentnospojenih atoma telura paralelnih sa c-osom. Atomi telura unutar lanca udaljeni su jedan od drugog 284 pm, a ugao veze iznosi 103,1°. Veze unutar lanca na slikama su istaknute crvenom bojoom, dok je jedan lanac radi pojašnjenja predstavljen plavo, pri čemu se tamnoplavi atom nalazi na z =1/3,plavi na z =2/3a svijetloplavi na z = 1 odnosno z = 0. Svaki treći atom unutar lanca podudara se po osi. Svaki lanac okružen je sa šest drugih lanaca. Između lanaca postoje Van-der-Waalsove veze gdje razmak Te-Te iznosi 349 pm (prikazan zeleno), koji ispod granice Van-der-Waalsovog radijusa (2 · 206 pm = 412 pm) završava sa atomom telura. Za svaki pojedinačni atom proizilazi koordinacijski broj 6, tačnije 2+4, jer dva atoma potječu iz istog lanca i pri tome imaju manji razmak od ostala četiri iz susjednih lanaca. Za koordinacijski poliedar može se reći da je razbijeni oktaedar (žuto naznačen).
Međutim, telur se može kristalizirati i u prostornu grupuP3221 umjestoP3121. Tako 32-osa umnožavaatomtakođer rotirajući ga za 120°, ali se na kraju translatira za2/3umjesto1/3u pravcu ose zakretanja. Također nastaju spiralni lanci, ali su oni uzduž c-ose zakrenuti u smjeru kazaljke sata umjesto u suprotnom pravcu (oko 31-ose). Kristalna struktura u prostornoj grupiP3221 ( "lijeva forma" ) je stoga odraz u ogledalu strukture u prostornoj grupiP3121 ( "desna forma" ). Pojava kristalne forme koja je odraz u ogledalu druge forme ukristalografijise naziva hiralnost.
Kristalni sistem telura se u literaturi često navodi kao heksagonalni. Između heksagonalnog i trigonalnog kristalnog sistema postoje određene iste elementarne ćelije, ali se heksagonalna simetrija sastoji iz prisustva jedne šestobrojne ose simetrije (6, umnožavanje djelića putem rotacije od 60°). Međutim, kristalna struktura telura sadrži samo trobrojnu vijčanu osu (31) pa bez sumnje pripada u simetrijski niži trigonalni kristalni sistem.
U eksperimentima sa visokim pritiskom kojem je izložen kristalni telur (Te-I ili α-telur) otkrivene su njegove druge modifikacije. Stabilnost modifikacije pri određenom rasponu pritisaka u raznim naučnim izvorima navedena je drugačije:
- Te-II se kristalizira umonoklinskom kristalnom sistemuu rasponu pritisaka od 4 do 6,6 GPa. Kao moguće prostorne grupe u literaturi se navodeC2/m(br. 12) iP21(br. 4).
- Te-III se kristalizira uortorompskom kristalnom sistemua stabilan je pod pritiskom iznad 6,6 GPa. Za ovu ortorompsku modifikaciju postoje teoretski izračuni u prostornoj grupiImma(br. 74).
- Te-IV se kristalizira utrigonalnom kristalnom sistemuu prostornoj grupiR3m(br. 166) i odgovara istoj strukturi β-polonija.On je stabilan u rasponu pritiska od 10,6 do 27 GPa. Rastojanje između atoma telura unutar lanca i između susjednih lanaca u ovoj modifikaciji je identično i iznosi 300 pm, pri čemu dolazi do više simetrije kao i one kod α-telura.
- Te-V je stabilan pri pritisku iznad 27 GPa. Za ovu modifikaciju prepostavlja se da ima kubičnu-prostorno centriranu rešetku (tipavolframa) sa prostornom grupomIm3m(br. 229).
Amorfni telur
[uredi|uredi izvor]Nepostojana amorfna modifikacija telura je u obliku smeđeg praha i može se dobiti izteluraste kiseline(H2TeO3) putem njene reakcije sasumporastom kiselinom(H2SO3) odnosno sa sulfitnimionima(SO32−). Pri tome se sulfitni ioni oksidiraju do sulfatnih iona (SO42−) dok se istovremeno kationi telura Te4+reduciraju do elementarnog telura:
Amorfni telur pod standardnim uslovima polahko prelazi u svoju kristalnu modifikaciju.
Upotreba
[uredi|uredi izvor]![]() | Ovaj odlomakpotrebno je proširiti. |
Otrovnost
[uredi|uredi izvor]![]() | Ovaj odlomakpotrebno je proširiti. |
Spojevi
[uredi|uredi izvor]![]() | Ovaj odlomakpotrebno je proširiti. |
Reference
[uredi|uredi izvor]- ^Harry H. Binder (1999).Lexikon der chemischen Elemente.Stuttgart: S. Hirzel Verlag.ISBN3-7776-0736-3.
- ^CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
- ^Robert C. Weast, ured. (1990).CRC Handbook of Chemistry and Physics.Boca Raton: CRC (Chemical Rubber Publishing Company). str. E-129 do E-145.ISBN0-8493-0470-9.
- ^abYiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang:Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks.u:Journal of Chemical & Engineering Data.56, 2011, str. 328–337,doi:10.1021/je1011086.
- ^I. von Born:Nachricht vom gediegenen Spiesglaskönig in Siebenbürgen.u:Abhandlungen einer Privatgesellschaft in Böhmen.vol. 5, 1782, str. 382–386.
- ^F. J. von Müller Reichenstein:Schreiben an Herrn Hofrath von Born. Über den vermeintlichen natürlichen Spiesglanzkönig.u:Physikalische Arbeiten der einträchtigen Freunde in Wien.1. kvartal 1783, str. 57–59.
- ^F. J. von Müller Reichenstein:Versuche mit dem in der Grube Mariahilf in dem Gebirge Fazeby bey Zalathna vorkommenden vermeinten gediegenen Spiesglanzkönig.u:Physikalische Arbeiten der einträchtigen Freunde in Wien.1. kvartal 1783, str. 63–69;
Fortsetzung der Versuche mit dem in der Grube Mariahilf in dem Gebirge Fazeby bey Zalathna vorkommenden vermeinten gediegenen Spiesglanzkönig.u:Physikalische Arbeiten der einträchtigen Freunde in Wien.2. kv. 1784, str. 49–53;
Nachricht von den Golderzen aus Nagyag in Siebenbürgen.u:Physikalische Arbeiten der einträchtigen Freunde in Wien.2. kv. 1784, str. 85–87;
Fortsetzung der Versuche mit dem in der Grube Mariahilf in dem Gebirge Fazeby bey Zalathna vorkommenden vermeinten gediegenen Spiesglanzkönig.u:Physikalische Arbeiten der einträchtigen Freunde in Wien.3. kv. 1785, str. 344–352. - ^M. H. Klaproth:Chemische Untersuchung der Siebenbürgischen Golderze.u:Sammlung der deutschen Abhandlungen,dostavljena Kraljevskoj akademiji nauka u Berlinu između 1789. i 1800, str. 15.
- ^A. J. Bradley:The crystal structure of tellurium.u:Philosophical Magazine.serija 6, br. 48, 1924, str. 477–496.
- ^G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, A.H. Wapstra:The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties.Arhivirano20. 7. 2011. naWayback Machineu:Nuclear Physics.vol. A 729, 2003, str. 3–128 (PDF).
- ^Karlsruher Nuklidkarte.korigirano 6. izdanje. 1998.
- ^Laboratory for Space Science:"Noble Gas Research".Arhivirano s originala 28. 9. 2011.Pristupljeno 23. 11. 2015.CS1 održavanje: bot: nepoznat status originalnog URL-a (link)
- ^S. A. Williams, R. V. Gaines:Carlfriesite, H4Ca(TeO3)3,a new mineral from Moctezuma, Sonora, Mexico.u:Mineralogical Magazine.br. 40, 1975, str. 127–130.
- ^H. Effenberger, J. Zemann, H. Mayer:Carlfriesite: crystal structure, revision of chemical formula, and synthesis.u:American Mineralogist.br. 63, 1978, str. 847–852.
- ^Webmineral - Mineral Species containing the element Te (Tellurium).
- ^British Geological Survey:World Mineral Production 2007–2011.2013, str. 68. (pdf).
- ^British Geological Survey:World Mineral Production 2005–2009.2011, str. 95. (pdf)Arhivirano13. 2. 2021. naWayback Machine.
- ^C. Ardenis, V. Langer, O. Lindqvist:Reinvestigation of the Structure of Tellurium.Acta Crystallographica, C 45, 1989, str. 941–942.
Vanjski linkovi
[uredi|uredi izvor]- Telurna stranici Univerziteta u Nottinghamu