Kalkogének - Szervetlen Kémiai Tanszék

Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998-2012) 30
3.3.3. Szelén(Se) – [Ar]3d 10 4s 2 4p 4 , Tellur(Te) – [Kr]4d 10 5s 2 5p 5 ,
Polónium(Po) – [Xe]4f 14 5d 10 6s 2 6p 4
A szelén, tellur, és a polónium felfedezésére, elnevezésére vonatkozó adatok az alábbiakban
láthatók. Előfordulásuk a földkéregben: Se: 66. (0.05 ppm), Te: 73. (0.002 ppm), Po: (3⋅10 -10
ppm), elsősorban szelenidek, telluridok és e kalkofil elemek oxidjai formájában:
Ag/Hg/Cu/As/Zn/Cd/Bi/Pb/Fe/Ni-szelenid,tellurid, ill. NiSeO 3 /PbTeO 3 /SeO 2 /TeO 2
Se 1817 Berzelius Selen - Hold CuS 2 égetése: vörös verődék
Te 1782 Reichensteini Tellur - Föld Hamis antimon-érc (Erdély)
Müller Ferenc
Po 1898 Marie Curie Polska - Lengyelo. Uránszurokérc, frakcionált krist.
0,1 mg Po / 1 tonna érc
3.3.3.1. Se, Te, Po előállítása, termelés, felhasználás
Előállítás: a) Cu elektrokémiai finomítása → anód-iszapban: Pt,Ag,Au,Se,Te
b) Ag 2 Se + Na 2 CO 3 + O 2 → 2 Ag + Na 2 SeO 3 + CO 2
Cu 2 Te + Na 2 CO 3 + O 2 → 2 CuO + Na 2 TeO 3 + CO 2
c) Cu 2 Se + 3/2 O 2 → CuO + CuSeO 3 → 2 CuO + SeO 2
Ag 2 SeO 3 → 2 Ag + SeO 2 + 1/2 O 2
d) SeO 3
2- + TeO 3
2- + H 2 SO 4 → H 2 SeO 3 + TeO(OH) 2
H 2 SeO 3 + 2 SO 2 + H 2 O → Se + H 2 SO 4
e) Na 2 TeO 3 + H 2 O → Te + 2 NaOH + O 2
Termelés: Se: 1500 t/év, Te 150 t/év.
Felhasználás: Se: üvegszínezés, festék, tinta, hőérzékeny festék [Cd(S,Se)]
Xerox eljárás (foto-félvezető henger), Fe/Se rozsdamentes acél
gumi vulkanizáláshoz katalizátor: Et 2 N-CS 2 -Se-CS 2 -NEt 2
laboratóriumi prekurzor-vegyszerek: SeO 2 /Na 2 SeO 3 /Na 2 SeO 4 /SeOCl 2
Te: acél ötvöző, üveg-festék, gumiipari katalizátor
laboratóriumi prekurzor-vegyszer: Te/Fe-Te/TeO 2 /Na 2 TeO 4 /Te(Et 2 NCSS 2 ) 2
Po előállítása: 209 Bi (n,γ) 210 Bi (β - ) 210 Po(α)
Tisztitás: Bi frakcionált desztillálása.
Tulajdonság: erős α sugárzó: 210 Po (α) 206 Pb, t 1/2 =140 nap
Felhasználás: a) neutron generátorban: 9 Be (α,n) 12 C, 10 4 α → 1 n
b) termoelem cella.
Allotróp módosulatok
Se módosulatok. 6 természetes allotróp. A szürke, fémes Se (Op. 494 K) a legstabilabb,
α,β,γ cyclo-Se 8 -vörösek, amorf vörös, és a fekete üveges.
Szürke-Se. A stabilis módosulat. Előállítása: olvadék lassú hűtése / Se gőz kondenzálása.
Szerkezet: catena-spirálok (szálas-kénhez hasonló): Se-Se-Se- 1. atom fölött a 4. atom.
Tulajdonság: Hatszöges szürke kristály, CS 2 nem oldja. Foto-félvezető.
Fekete üveges Se. Képződik az olvadt Se gyors lehülése során.
Szerkezete: rendezetlen, kb. 1000 atomos gyűrűk, láncok
Vörös ciklo-Se 8 . CS 2 jól oldja. Előállítás: fekete-Se forralása CS 2 -ben: α,β-cyclo-Se 8 ,
Se vegyületek termikus bontása: γ cyclo-Se 8
Vörös amorf-Se . Képzódik: H 2 SeO 3 + SO 2 → H 2 SO 4 + Se vörös
Tulajdonság: CS 2 rosszul oldja. Elektromosan nem vezető, lánc-polimer.

Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998-2012) 31
Te módosulatok: Egy kristályos módosulat, szerkezete mint a szürke Se.
Po módosulatok: Két módosulat, mindkettő fémes (köbös, romboéderes).Tulajdonság:
ezüstfehérek, átalakulási hőmérséklet nem pontos (saját magát melegíti).
Atomi tulajdonságok
Se 6 stabil izotóp: 82 Se (9,5%) t 1/2 = 10 20 év / 80 Se (50%) stabil, 77 Se (7,5%) I=1/2 NMR.
Te 8 stabil izotóp: 130 Te (34%) / 128 Te (32%) / 123 Te (1%) I=1/2 NMR,
125Te (7%) I=1/2 és Mössbauer-aktív.
Po 27 ismert izotóp, a hosszabb felezési idejűek: 208 Po t 1/2 =2,9 év / 209 Po t 1/2 =100 év /
210Po t 1/2 =139 nap.
Kémiai reaktivitás. A kénnél kisebb a reakciókészségük, a fémes jelleg lefele nő:
O,S: szigetelő, Se,Te: félvezető, Po: fém.A kationos, bázisos jelleg: lefele nővekszik:
Te,Po bázisos.
Biner vegyületek: Se 2- szelenid, Te 2- tellurid, Po 2- polonid.
Legstabilabbak: alkálifém-, alkáliföldfém-, lantanoida-, O/F/Cl/Br-vegyületeik.
Termikus stabilitás lefele csökken, pl. a hidridek sora: H 2 O > H 2 S > H 2 Se > H 2 Te > H 2 Po.
Láncképző hajlam tapasztalható, de kisebb mint a kén esetében, a π-kötést képző hajlam
csökken: CO 2 , CS 2 π-kötéses, CSe 2 polimer, CTe 2 instabil, CPo 2 ismeretlen.
Koordinációs szám nő a rendszám növekedésével: SO 2 gáz, SeO 2 szilárd lánc (3-as koord.),
SeO 2 szilárd lánc (4-es koord.), PoO 2 szilárd (8-as koord.).
A +4-es oxidációs szám stabilitása a kén reakcióival összevetve egyértelműen egyértelműen
kiolvasható az alábbi adatokból.
Kén redox reakciói, és oxid.sz. adatok Se, Te, Po redox reakciói, és oxid.sz. adatok
S + HNO 3 → H 2 SO 4 + NO... Se + HNO 3 → H 2 SeO 3
H 2 SO 4 + P 4 O 10 → SO 3 + H 2 O H 2 SeO 4 + P 4 O 10 → SeO 2 + 1/2 O 2
R 2 SO 2 , stabil vegyületek
R 2 SeO 2 , nehéz előállitani
S 4+ ion nem ismert
Po 4+ /Te 4+ stabil ionok
Koordinációs vegyületek
Se, Te központi atomként kénhez hasonlóan, 2-8 koordináció.
Se mint ligandum, pl. µ 2 Se 2 vegyület, µ 2 -Se 2 [(Co) 3 Fe] 2
Te mint ligandum: nem jellemző.
Élettani tulajdonságok
Minden Se, Te, Po vegyület erős méreg, az elemorganikus származékok fokozottan!
Kis mennyiségben gyógyhatású, pl. bizonyos gyermekbetegség ellen: 150µg Se/nap
Szervezetben a Se előfordul a glutation-peroxidázban (zsírbontó enzim).
3.3.3.2. Se, Te, Po vegyületek
Polikationok
A kénhez hasonló módon: Se 4 2+, Se 8 2+ ,Se 10 2+ ,Te 4 2+ ,Te 6
2+
Előállítás: Se 8 + 5 SbF 5 → [Se 8 ][Sb 2 F 11 ] 2 + SbF 3
Ismert vegyes poli-kation is: [Se 4 Te 2 ] 2+
Hidridek
H 2 Se (szelén-hidrogén) Tulajdonság: színtelen, büdös, mérgező gáz.
Előállítás: a) H 2 + Se → H 2 Se
b) Al 2 Se 3 + 6 H 2 O → 3 H 2 Se + 2 Al(OH) 3
c) Fe/Se + 2 HCl → FeCl 2 + H 2 Se.

Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998-2012) 32
H 2 Te (tellúr-hidrogén),Színtelen, mérgező gáz.
Előállítás: a) H 2 SO 4 elektrolizise: a Te katódon → TeH 2
b) Al 2 Te 3 + 6 HCl → 3 TeH 2 + 2 AlCl 3
Te + H 2 → reakció nem megy!
H 2 Po (polónium-hidrogén). Csak 10 -10 g nyomjelzéssel: Po/Mg + HCl → PoH 2 + H 2
A hidridek tulajdonságai: Op/Fp lefele lassan nő, stabilitás csökken, savasság nő.
Reakciók: a) M 2+ + H 2 Se → MSe, b) H 2 Se/H 2 Te + O 2 → SeO 2 /TeO 2
c) H 2 Se + SO 2 → S 8 , Se 8 , H 2 SO 4 , ....
Szelenidek, telluridok
Ásványok, szulfid-kisérők.
Típusok: IA/IIA elemekkel direkt reakcióban képződnek, színtelenek, vízoldhatók: Na 2 Se,
MgPo
Poliszelenidek kevésbé stabilak: Na + Se 8 → Na 2 Se 3 + ...
Átmenetifémmel nem sztöchiometrikus vegyületeket képeznek, Kicsi az EN különbség,
ötvözetszerűek: Ti 0,9 Se, Ti 3 Se 4 , Ti 5 Se 8 . Tulajdonságok: érdekes optikai, elektromos, termoelektromos
jellegük speciális, fontosak!
Se,Te, Po-halogenidek
Változatos halogenideket képeznek, ilyen szempontból a kénhez hasonlóak.
Az alábbiakban látható, hogy a nagyobb rendszámúak esetében ez a jodidokra is jellemző.
Se,Te, Po-halogenidek
Ox.sz. F Cl Br I
+1/+2 Se 2 F 2 /SeF 2 Se 2 Cl 2 Se 2 Br 2 ---
mátrixban sárga f. vörös f.
Se +4 SeF 4 Se 4 Cl 16 Se 4 Br 16 ---
színtelen f. fehér sz. vörös sz.
+6 SeF 6 --- --- ---
színtelen g.

Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998-2012) 33
Tulajdonság: 2 SeOCl 2 → SeOCl + + SeOCl 3
-. Dielektromos állandó = 46.
SeO 2 F 2 (szelén-dioxid-difluorid). Előállítás: SeO 3 + SeF 4 → SeO 2 F 2
F 5 Se-O-SeF 5 , F 5 Te-O-TeF 5 , F 5 Se-O-O-SeF 5
Előállításuk: pl. SeO 2 + F 2 /N 2 → F 5 Se-O-SeF 5
Pszeudohalogenidek
Stabilak, pl.Se(CN) 2 / Se 2 (CN) 2 / Se(SCN) 2 / Te(CN) 2
Oxidok
SeO / TeO Tulajdonság: csak lángban mutatták ki
PoO Tulajdonság: fekete, szilárd
SeO 2 Tulajdonság: fehér, kristályos, 340°C-on olvad, vízben oldódik, könnyen redukálható
Előállítás: Se + O 2 → SeO 2 . Reakció: 3 SeO 2 + 4 NH 3 → 3/8 Se 8 + 2 N 2 + 6 H 2 O
TeO 2 Tulajdonság: 2 módosulat, sárga/színtelen, 730°C-on vörös folyadék
Előállítás: a) Te + O 2 → TeO 2 b) H 2 TeO 3 → TeO 2 + H 2 O (vízelvonók)
PoO 2 Sárga szilárd → barna → Po + O 2 (500°C).
SeO 3 Fehér, nedvszívó, szilárd. Szerkezet: Se 4 O 12 ciklikus tetramer, Se-O-Se gyűrű.
Előállítás: 2 SeO 2 + O 2 → 2 SeO 3
TeO 3 2 módosulat, vízben nem oldódik, erős oxidálószer, lúgban oldva:
TeO 3 + 6 OH - → TeO 6- 6 + 3 H 2 O.
Hidroxidok - Oxosavak
H 2 SeO 3 / H 2 TeO 3 (szelénessav/tellúrossav) fehér, szilárd.
Előállítás: a) SeO 2 + H 2 O ↔ H 2 SeO 3
b) 3 Se + 4 HNO 3 + H 2 O → 3 H 2 SeO 3 + 4 NO,
c) TeCl 4 + 3H 2 O → H 2 TeO 3 + 4 HCl.
Kémiai tulajdonság: Vannak savanyú sók is (HSeO - 3 ).
H 2 SeO 3 + H 2 O 2 → H 2 SeO 4
Egyéb: H 2 Se 2 O / H 4 Se 3 O 11 / H 2 SeO 5 .
PoO(OH) 2 (polónium-oxid-dihidroxid)
PoO(OH) 2 + 2 KOH ↔ K 2 PoO 3 + 2 H 2 O (amfoter).
H 2 SeO 4 (szelénsav) színtelen, viszkózus.
Előállítás: Se + 3 Cl 2 + 4 H 2 O → H 2 SeO 4 + 6 HCl.
Reakció: 2 Au + 6 H 2 SeO 4 → Au 2 (SeO 4 ) 3 + 3 H 2 SeO 3 + 3 H 2 O.
Te(OH) 6 (H 6 TeO 6 ) (orto-tellúrsav) kristályos fehér por, több lépésben disszociál.
Sója: Na 6 TeO 6 ⋅4 H 2 O.
Előállítás: 5 Te + 6 HClO 3 + 12 H 2 O → 5 H 6 TeO 6 + 3Cl 2
Szerkezet: izoelektronos [Sn(OH) 6 ] 2- , ill. a [Sb(OH) 6 ] 2- ionokkal.
Tulajdonság: H 6 TeO 6 + 3 SO 2 → Te + 3 H 2 SO 4 (oxidál),
H 6 TeO 6 → Te-O-Te-O (polimerizálódik).
HO-Se(O)-OOH (peroxo-szelénessav).