Tellurföreningar
Tellurföreningar är föreningar som innehåller grundämnet tellur (Te). Tellur tillhör kalkogen (grupp 16) av grundämnen i det periodiska systemet, som också inkluderar syre , svavel , selen och polonium : Tellur och selenföreningar liknar varandra. Tellur uppvisar oxidationstillstånden −2, +2, +4 och +6, där +4 är vanligast.
Tellurides
Reduktion av Te-metall ger tellurider och polytellurider, Te n 2− . Oxidationstillståndet -2 visas i binära föreningar med många metaller, såsom zinktellurid , ZnTe , framställd genom att värma tellur med zink. Nedbrytning av ZnTe med saltsyra ger vätetellurid ( H
2 Te ), en mycket instabil analog till de andra kalkogenhydriderna, H
2 O , H
2 S och H
2 Se :
→ + 2 HCl ZnCl2
+
H
2 Te är instabil, medan salter av dess konjugerade bas [TeH] − är stabila.
Halider
TeBr2
+ 2 TeCl2
- oxidationstillståndet uppvisas av dihalogeniderna , och TeI2
. Dihalogeniderna har inte erhållits i ren form, även om de är kända nedbrytningsprodukter av tetrahaliderna i organiska lösningsmedel, och de härledda tetrahalotelluraten är välkarakteriserade:
2 + 2 X −
→ TeX
2− 4
där X är Cl, Br eller I. Dessa anjoner är kvadratiska plana i geometri. Flerkärniga anjoniska arter finns också, såsom den mörkbruna Te
2 I
2− 6 , och den svarta Te
4 I
2− 14 .
Med fluor bildar Te den blandade valensen Te
2 F
4 och TeF
6 . I +6-oxidationstillståndet –OTeF
5 i ett antal föreningar såsom HOTeF
5 , B(OTeF
5 )
3 , Xe(OTeF
5 )
2 , Te(OTeF
5 )
4 och Te(OTeF
5 )
6 . Den kvadratiska antiprismatiska anjonen TeF
2− 8 är också bestyrkt. De andra halogenerna bildar inte halogenider med tellur i +6-oxidationstillståndet, utan endast tetrahalider ( TeCl
4 , TeBr
4 och TeI
4 ) i +4-tillståndet och andra lägre halogenider ( Te
3 Cl
2 , Te
2 Cl
2 , Te2Br2
) _
av , Te2I
. former och två TeI I +4-oxidationstillståndet är halotelluratanjoner kända, såsom TeCl
2− 6 och Te
2 Cl
2− 10 . Halotelluriumkatjoner är också intygade, inklusive TeI
+ 3 , som finns i TeI
3 AsF
6 .
Oxoföreningar
Tellurmonoxid rapporterades första gången 1883 som ett svart amorft fast ämne som bildades genom värmesönderdelning av TeSO
3 i vakuum och disproportionerades till tellurdioxid , TeO
2 och elementärt tellur vid upphettning. Sedan dess är dock existensen i den fasta fasen ifrågasatt och omtvistad, även om det är känt som ett ångfragment; det svarta fasta ämnet kan bara vara en ekvimolär blandning av elementär tellur och tellurdioxid.
Tellurdioxid bildas genom att värma tellur i luft, där det brinner med en blå låga. Tellurtrioxid, β- TeO
3 , erhålls genom termisk sönderdelning av Te(OH)
6 . De andra två formerna av trioxid som rapporterats i litteraturen, α- och γ-formerna, visade sig inte vara sanna oxider av tellur i +6-oxidationstillståndet, utan en blandning av Te 4+
, OH −
och O
− 2 . Tellur uppvisar också blandvalensoxider, Te
2 O
5 och Te
4 O
9 .
Telluroxiderna och de hydratiserade oxiderna bildar en serie syror, inklusive tellursyra ( H
2 TeO
3 ), orthotellursyra ( Te(OH)
6 ) och metatellursyra ( (H
2 TeO
4 )
n ). 6−6
De två formerna 2–4 respektive
av tellursyra bildar telluratsalter som innehåller TeO TeO anjoner. Tellursyra bildar telluritsalter som innehåller anjonen TeO
2− 3 .
Zintl katjoner
När tellur behandlas med koncentrerad svavelsyra blir resultatet en röd lösning av Zintl-jonen , Te
2+ 4 . Oxidationen av tellur med AsF
5 i flytande SO
2 ger samma kvadratiska plana katjon, förutom den trigonala prismatiska , gul-orange Te
4+ 6 :
5 → Te
2+ 4 (AsF
− 6 )
2 + AsF
3
5 → Te
4+ 6 (AsF
− 6 )
4 + 2 AsF
3
Andra tellur Zintl-katjoner inkluderar den polymera Te
2+ 7 och den blå-svarta Te
2+ 8 , bestående av två smälta 5-ledade tellurringar. Den senare katjonen bildas genom reaktionen av tellur med volframhexaklorid :
6 → Te
2+ 8 (WCl
− 6 )
2
. , Te2Se2
+ 6 såsom
) Te2Se2 + (
8 förvrängd kubisk geometri och Dessa bildas genom att oxidera blandningar av tellur och selen med AsF
5 eller SbF
5 .
Organotelluriumföreningar
Tellur bildar inte lätt analoger av alkoholer och tioler , med den funktionella gruppen –TeH, som kallas telluroler . Den funktionella gruppen –TeH tillskrivs också med prefixet tellanyl- . Liksom H2Te väte . är dessa arter instabila med avseende på förlust av Telluretrar (R–Te–R) är mer stabila, liksom telluroxider .
Tritellurid kvantmaterial
Nyligen har fysiker och materialforskare upptäckt ovanliga kvantegenskaper förknippade med skiktade föreningar som består av tellur som är kombinerat med vissa sällsynta jordartsmetaller, såväl som yttrium (Y).
Dessa nya material har den allmänna formeln R Te 3 , där " R " representerar en lantanid av sällsynt jordartsmetall (eller Y), med hela familjen bestående av R = Y , La , Ce , Pr , Nd , Sm , Gd , Tb , Dy , Ho , Er & Tm (ännu ej observerade är föreningar innehållande Pm, Eu, Yb & Lu). Dessa material har en tvådimensionell karaktär inom en ortorombisk kristallstruktur, med plattor av R Te åtskilda av ark av rent Te.
Man tror att denna 2D-skiktade struktur är det som leder till ett antal intressanta kvantfunktioner, såsom vågor med laddningstäthet , hög bärarmobilitet , supraledning under specifika förhållanden och andra märkliga egenskaper vars natur först nu växer fram.
Till exempel, 2022 ledde en liten grupp fysiker vid Boston College i Massachusetts ett internationellt team som använde optiska metoder för att demonstrera ett nytt axiellt läge för en Higgs-liknande partikel i R Te 3 -föreningar som innehåller något av två sällsynta jordartsmetaller ( R = La, Gd). Denna långa hypotes, axiella, Higgs-liknande partikel visar också magnetiska egenskaper och kan fungera som en kandidat för mörk materia .