Grupa 16 – Tlenowce: Tellur i polon

Tellur

Tellur jest srebrzystobiałym, kruchy i półmetaliczny pierwiastkiem. Jest stosunkowo odporny chemicznie, nierozpuszczalny w wodzie. Rozpuszcza się natomiast w kwasie azotowym i wodzie królewskiej. Z chlorem tworzy chlorki (TeCl₂, TeCl₄). Bazując na jego tlenku (TeO₂), można otrzymać kwas tellurowy (VI) (H₂TeO₄). Tellur reaguje z wodorem i niektórymi metalami tworząc tellurki (np.H₂Te, Na₂Te). Pierwiastek ten, jak i większość jego związków, jest toksyczny. Oddech osób wdychających powietrze z tellurem po pewnym czasie zaczyna pachnieć czosnkiem (tzw. oddech tellurowy). Występuje zarówno w związkach, jak i w stanie wolnym. Towarzyszy rudom złota, srebra, miedzi i ołowiu. Tworzy rzadkie samodzielne minerały:  hesst Ag₂Te,  sylwanit [(Ag,Au)Te₂],  tetradymit BiTe₂S. Zawartość w skorupie ziemskiej 1·10^–7% wagowych. Jest półproduktem oczyszczania rud ołowiu i miedzi. Tellur wykorzystuje się w elektrotechnice przy produkcji prostowników, elementów termoelektrycznych i półprzewodnikowych. Używany jest także przy procesie wulkanizowania gumy i jako przeciwstukowy składnik benzyn. Niektóre jego związki stosowane są także do barwienia szkła na niebiesko i jako środki owadobójcze. Pierwiastek ten w stopach z miedzią i stalą zwiększa ich elastyczność. Dodany do ołowiu poprawia wytrzymałość, twardość i odporność chemiczną stopu.

Związki telluru:

• –2 stopień utlenienia

tellurki – analogiczne do tlenków i siarczków, mogą być związkami zasadowymi jak K₂Te lub kwaśnymi jak CTe₂. Tellurki, analogicznie jak polisiarczki, tworzą politellurki M₂⁺¹Te_x.

tellurek wodoru – H₂Te jest gazem o nieprzyjemnym zapachu; kąt HTeH w cząsteczce tego związku wynosi 90°; temperatura topnienia 222K; temperatura wrzenia 271,2K. W wodzie rozpuszcza się lepiej niż siarkowodór, tworząc słaby kwas o pierwszej stałej jonizacji 2·10^–3 mocniejszy od selenowodoru. Tellurek wodoru można otrzymać metodą pośrednią działając na tellurki niektórych metali wodą:
Al₂Te₃ + 6H₂O → 3H₂Te + 2Al(OH)₃

• +2 stopień utlenienia

halogenki – tellur tworzy halogenki w wyniku bezpośredniej syntezy z pierwiastków np.:
TeCl₂ o temperaturze topnienia 448K i wrzenia 597K
TeBr₂ o temperaturze topnienia 483K i wrzenia 612K
Dla związków telluru(II) charakterystyczne są reakcje dysproporcjonacji, przebiegające w wyższych temperaturach lub w trakcie hydrolizy:
2TeCl₂ → TeCl₄ + Te

• +4 stopień utlenienia

tlenek telluru(IV) – TeO₂ – temperatura topnienia1006K. Otrzymuje się go w wyniku bezpośredniej syntezy z pierwiastków. Wykazuje pewne własności amfoteryczne tworząc z mocnymi kwasami sole 2TeO₂·2HNO₃. W wodzie się nie rozpuszcza, ale reaguje z zasadami z utworzeniem telluranów(IV):
TeO₂ + 2KOH → K₂TeO₃ + H₂O

kwas tellurowy(IV) – H₂TeO₃ – znany jest tylko w postaci soli. Wykazuje skłonność do polimeryzacji dzięki czemu działając kwasami na tellurany otrzymuje się osad uwodnionego tlenku TeO₂·xH₂O.

halogenki telluruIV) – TeHal₄ – związki o własnościach kwasowych; ciała stałe. Reagują z halogenkami metali alkalicznych z utworzeniem jonów koordynacyjnych:
TeJ₄ + 2KJ → K₂[TeJ₆]

• +6 stopień utlenienia

tlenek telluru(VI) – TeO₃ – występuje w dwóch odmianach amorficznej i azbestowej; z wodą nie reaguje. Można go otrzymać w wyniku odwadniania kwasu tellurowego(VI):
H₆TeO₆ → TeO₃ + 3H₂O
lub w wyniku utleniania telluru roztworem kwasu HClO₄:
Te + HClO₄ + 3H₂O → H₆TeO₆ + HCl

kwas tellurowy(VI) – H₆TeO₆ – biała substancja krystaliczna, niehigroskopijna. W wodzie na zimno rozpuszcza się słabo, na gorąco dobrze. Jest słabym kwasem tworzącym głównie wodorosole np. Na₂H₄TeO₆ z wyjątkiem soli srebra Ag₆TeO₆.

Polon

Polon to bardzo rzadki promieniotwórczy metal. Jest pierwszym pierwiastkiem odkrytym podczas badania promieniotwórczości. Tworzy związki głownie na +4 stopniu utlenienia. Polon jest jednym z produktów tzw. szeregu uranowo-radowego. Powstają izotopy o liczbach atomowych od 192 do 218. Najtrwalszy to izotop o liczbie atomowej 210, nazywany czasem radem-F. Jego czas połowicznego rozpadu wynosi ok. 140 dni. Rudy uranu zawierają nieznaczne ilości polonu (ok. 10^–4 g na tonę rudy). Polon jest produktem rozpadów atomowych, głównie uranu (²³⁸U).
Pierwiastek ten znajduje zastosowanie jako źródło promieniowania alfa, powstającego przy rozpadzie izotopów tego pierwiastka. Używany jest (razem z berylem) do laboratoryjnego wytwarzania neutronów. Stosuje się go także do jonizacji powietrza i usuwania ładunków elektrostatycznych (technika drukarska i fotografia). Jest używany jako źródło energii satelitów.