Tutorial. Chimia calcogenilor
Chitanță
- Reacția oxidului de seleniu (VI) cu apa:
texvc nu a fost găsit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): \mathsf(SeO_3 + H_2O \longrightarrow H_2SeO_4)
- Interacțiunea seleniului cu apa cu clor sau brom:
Nu se poate analiza expresia (Fișier executabil texvc nu a fost găsit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): \mathsf(Se + 3 Cl_2 + 4 H_2O \longrightarrow H_2SeO_4 + 6 HCl)
Nu se poate analiza expresia (Fișier executabil texvc nu a fost găsit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): \mathsf(Se + 3 Br_2 + 4 H_2O \longrightarrow H_2SeO_4 + 6 HBr)
- Interacțiunea acidului selenos sau a oxidului de seleniu (IV) cu peroxidul de hidrogen:
Nu se poate analiza expresia (Fișier executabil texvc nu a fost găsit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): \mathsf(SeO_2 + H_2O_2 \longrightarrow H_2SeO_4 )
Nu se poate analiza expresia (Fișier executabil texvc nu a fost găsit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.): \mathsf(H_2SeO_3 + H_2O_2 \longrightarrow H_2SeO_4 + H_2O )
Proprietăți chimice
- Schimbarea culorii indicatorilor acido-bazici
- Acidul selenic fierbinte, concentrat poate dizolva aurul, formând o soluție roșu-galben de selenat de aur (III):
Nu se poate analiza expresia (Fișier executabil texvc nu a fost găsit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): \mathsf(2Au + 6 H_2SeO_4 \longrightarrow Au_2(SeO_4)_3 + 3 H_2SeO_3 + 3 H_2O)
Pentru a obține acidul anhidru într-o stare solidă cristalină, soluția rezultată este evaporată la temperaturi sub 140 °C (413 K, 284 °F) în vid.
Soluții concentrate ale acestui acid vâscos. Sunt cunoscuți mono- și dihidrați cristalini. Monohidratul se topește la 26 °C, dihidratul la -51,7 °C.
Selenate
Sărurile acidului selenic se numesc selenați:
- Selenat de amoniu - (NH4)2SeO4
- Selenat de aur (III) - Au 2 (SeO 4) 3
- Selenat de sodiu - Na2SeO4
Aplicație
Acidul selenic este utilizat în principal pentru producerea de selenați.
Scrieți o recenzie despre articolul „Acid selenic”
Note
| Vase chimice | Acesta este un articol nefinalizat despre materia anorganică. Puteți ajuta proiectul adăugând la el. |
Extras care caracterizează acidul selenic
Se pare că Christina a avut gânduri asemănătoare, pentru că brusc m-a întrebat pentru prima dată:- Te rog sa faci ceva!
I-am răspuns imediat: „Desigur!” Și m-am gândit în sinea mea: „Dacă aș ști ce!!!”... Dar trebuia să acționez și am decis că voi încerca până voi realiza ceva - sau el mă va auzi în sfârșit, sau (în cel mai rău caz). ) va fi aruncat din nou pe uşă.
- Deci ai de gând să vorbești sau nu? – am întrebat în mod deliberat furios. „Nu am timp pentru tine și sunt aici doar pentru că acest omuleț minunat este cu mine - fiica ta!”
Bărbatul s-a lăsat deodată pe un scaun din apropiere și, strângându-și capul în mâini, a început să plângă... Aceasta a durat destul de mult timp și era clar că el, ca majoritatea bărbaților, nu știa să plângă. deloc. Lacrimile lui erau zgârcite și grele și, se pare, nu erau ușoare pentru el. Abia atunci, pentru prima dată am înțeles cu adevărat ce înseamnă expresia „lacrimile omului”...
M-am așezat pe marginea unei noptiere și am privit confuz acest flux de lacrimi ale altora, fără a avea absolut idee ce să fac în continuare?...
- Mamă, mami, de ce se plimbă astfel de monștri aici? – întrebă încet o voce speriată.
Și abia atunci am observat creaturi foarte ciudate care erau literalmente „în grămezi” plutind în jurul beatului Arthur...
Părul meu a început să se miște - aceștia erau adevărați „monștri” din basmele copiilor, doar că aici, dintr-un motiv oarecare, chiar păreau foarte, foarte reali... Păreau ca niște spirite rele eliberate dintr-un ulcior, care cumva reușeau să se „atașeze” direct. la sânii bietului om și, agățat de el în ciorchine, cu mare plăcere și-a „devorat” vitalitatea aproape epuizată...
Am simțit că Vesta era speriată până la un tip de cățeluș, dar se străduia din răsputeri să nu arate asta. Sărmana a privit îngrozită cum acești „monștri” teribili, fericiți și fără milă, îl „mâncau” pe tatăl ei iubit chiar în fața ochilor ei... Nu îmi puteam da seama ce să fac, dar știam că trebuie să acționez repede. Privind repede în jur și negăsind nimic mai bun, am apucat o grămadă de farfurii murdare și le-am aruncat pe podea cu toată puterea... Arthur a sărit în scaun surprins și m-a privit cu ochi nebuni.
- N-are rost să te ude! – am strigat, „uite ce „prieteni” ai adus în casa ta!
Nu eram sigur dacă va vedea același lucru pe care l-am văzut noi, dar aceasta a fost singura mea speranță de a-i „veni cumva în fire” și, astfel, de a-l face măcar puțin sobru.
Apropo, ochii i s-au urcat brusc spre frunte, s-a dovedit că a văzut... Îngrozit, s-a ferit în colț, nu și-a putut lua ochii de la oaspeții săi „drăgălași” și, neputând scoate un cuvânt , le-a arătat doar cu o mână tremurândă. Tremura ușor și mi-am dat seama că, dacă nu se face nimic, bietul om ar avea un adevărat atac nervos.
Am încercat să mă întorc mental către aceste creaturi ciudate monstruoase, dar nu a ieșit nimic util din asta; ei doar „mârâiau” amenințător, trântindu-mă cu labele lor cu gheare și, fără să se întoarcă, mi-au trimis o lovitură de energie foarte dureroasă direct în piept. Și apoi, unul dintre ei „s-a desprins” de Arthur și, având ochii pe ceea ce credea că era cea mai ușoară pradă, a sărit direct la Vesta... Fata a țipat surprinsă sălbatic, dar - trebuie să-i aducem un omagiu curajului - a început imediat să riposteze, ceea ce era putere Amândoi, el și ea, erau aceleași entități corporale, așa că s-au „înțeles” perfect și puteau să-și dea liber lovituri de energie unul altuia. Și ar fi trebuit să vezi cu ce pasiune s-a repezit în luptă această fetiță neînfricată!... Din bietul „monstru” îngrozit au plouat doar scântei din loviturile ei furtunoase, iar noi, cei trei care ne uităm, spre rușinea noastră, am fost atât de uluiți. ca nu am reactionat imediat, asa ca desi as vrea sa o ajut cumva. Și chiar în același moment, Vesta a început să arate ca un bulgăre auriu complet stors și, devenind complet transparentă, a dispărut undeva. Mi-am dat seama că și-a dat toată puterea copilăriei, încercând să se apere, iar acum nu mai avea suficientă pentru a menține pur și simplu contactul cu noi... Christina se uită în jur confuză - se pare că fiica ei nu avea obiceiul pur și simplu dispărând, lăsând-o în pace. M-am uitat și eu în jur și apoi... Am văzut cea mai șocată față pe care am văzut-o vreodată în viața mea, atât atunci, cât și în toți anii care au urmat... Arthur a rămas în stare de șoc și s-a uitat direct la soția lui!.. Se pare că prea mult alcool, stres enorm și toate emoțiile ulterioare, pentru o clipă, au deschis „ușa” între diferitele noastre lumi și și-a văzut defuncta Christina, la fel de frumoasă și la fel de „reală” cum a cunoscut-o întotdeauna... au fost posibil să descrie expresiile din ochii lor!... Ei nu au vorbit, deși, după cum am înțeles, Arthur o putea auzi, cel mai probabil. Cred că în acel moment pur și simplu nu putea vorbi, dar în ochii lui era totul – și durerea sălbatică care îl sufocase de atâta vreme; și fericirea nemărginită care l-a uimit cu surprinderea ei; și rugăciune, și atât de multe altele încât nu ar exista cuvinte pentru a încerca să spun totul!...
Acidul selenic este o substanță anorganică formată dintr-un anion selenat și un cation de hidrogen. A ei formula chimica-H2Se04. Acidul selenic, ca orice alt compus, are proprietăți unice, datorită căruia a găsit o largă aplicație în anumite domenii. Și acest lucru ar trebui să fie discutat mai detaliat.
Caracteristici generale
Acidul selenic aparține clasei puternice. În condiții standard, arată ca niște cristale incolore care se dizolvă bine în apă. Ar trebui să fiți atenți la această substanță, deoarece este otrăvitoare și higroscopică (absoarbe vaporii de apă din aer). Acest compus este, de asemenea, un agent oxidant puternic. Alte caracteristici pot fi identificate în următoarea listă:
- Masă molară egal cu 144,97354 g/mol.
- Densitatea este de 2,95 g/cm³.
- Punctul de topire atinge 58°C, iar punctul de fierbere - 260°C.
- Constanta de disociere este -3.
- Solubilitatea în apă se realizează la 30 °C.
Interesant este că acidul selenic este una dintre puținele substanțe care pot dizolva aurul. Această listă include și cianura, soluția Lugol și aqua regia. Dar printre acizi este singurul ca acesta.
Obținerea substanței
Cel mai adesea, acidul selenic este sintetizat după formula SeO 3 + H 2 O → H 2 SeO 4. Acesta arată interacțiunea dintre apă și oxidul de seleniu. Este o substanță anorganică care este ușor solubilă în anhidridă acetică, acid sulfuric și dioxid de sulf. Apropo, compusul de seleniu se poate descompune în oxid și apă sub influența anhidridei de fosfor (P 2 O 5).
În plus, acidul se obține și ca urmare a reacțiilor când substanța principală reacţionează cu clorul sau apa cu brom. Iată care sunt formulele utilizate pentru obținerea acidului selenic în aceste două cazuri:
- Se + 3CI2 + 4H20 → H2SeO4 + 6HCI.
- Se + Br2 + 4H20 → H2SeO4 + 6HBr.
Dar acestea nu sunt ultimele metode. Mai sunt două. Producerea acidului selenic din seleniu este posibilă datorită reacției sale cu peroxidul de hidrogen. Arata astfel: SeO 3 + H 2 O 2 → H 2 SeO 4 .
Aplicație
Acum putem vorbi despre el. De ce este atât de importantă obținerea acidului selenic? Pentru că fără el sinteza sărurilor sale este imposibilă. Sunt mai cunoscuți ca selenați. Vom vorbi despre ele puțin mai târziu.
Utilizarea acidului selenic ca agent oxidant este foarte comună, deoarece în acest proces prezintă mult mai multe proprietăți decât acidul sulfuric. Chiar dacă este diluat. Dacă acidul sulfuric are potențiale de electrod egale cu aproximativ ~ 0,169 V, atunci acidul selenic acest indicator ajunge la ~1,147 V. Și fiecare persoană, chiar și cea care nu înțelege chimia, va observa diferența.
Inutil să spun că acidul selenic oxidează cu ușurință acidul clorhidric și, de asemenea, dizolvă aurul, rezultând formarea selenatului acestui metal, care este un lichid roșu-galben.
Selenat de amoniu
Formula acestei săruri este (NH4)2SeO4. Această substanță este reprezentată de cristale incolore. Se dizolvă bine în apă, dar nu în acetonă sau etanol. Spectacol proprietăți generale săruri
Sunt folosite ca insecticide. Acesta este numele substanțelor folosite pentru a ucide insectele. Selenatul de amoniu este utilizat în mod activ în dezinfestare. Dar trebuie folosit cu extremă prudență, deoarece această substanță este deosebit de toxică. Dar de aceea este eficient.
Selenat de bariu
Formula sa este BaSeO 4. Această sare, spre deosebire de cea anterioară, nu se dizolvă în apă. Dar reacționează cu, ducând la formarea de seleniu și sulfat de bariu. Aici este de un interes deosebit. La urma urmei, sulfatul de bariu este o substanță pozitivă cu raze X care este utilizată activ în radiologie.
Acest compus nu este toxic. Mărește contrastul imaginii obținute în timpul razelor X. Sulfatul nu este absorbit din tractul digestiv și nu intră în sânge. Este excretat în scaun, deci este inofensiv pentru oameni. Această substanță este utilizată pe cale orală sub formă de suspensie, împreună cu citrat de sodiu și sorbitol.
Selenat de beriliu
Această sare cu formula BeSeO 4 formează hidrați cristalini. Substanța în sine este formată într-un mod foarte interesant. Este rezultatul hidroxidului de beriliu amfoter din acidul selenic. Disocierea are ca rezultat formarea de cristale incolore, care se descompun la încălzire.
Unde sunt folosiți hidroxizii notori? Ele sunt de obicei folosite ca materii prime pentru a obține beriliu. Sau folosit ca catalizator pentru polimerizare și reacții Friedel-Crafts.
Selenat de aur
Această substanță are următoarea formulă - Au 2 (SeO 4) 3. Arată ca niște cristale mici Culoarea galbena. Desigur, această „sare” nu se dizolvă în apă. Poate fi afectat doar de acidul selenic concentrat fierbinte. Oxidul de seleniu nu se formează în urma acestei reacții, dar apare o soluție galben-roșiatică.
Sarea „de aur” este, de asemenea, solubilă în acizi azotic și sulfuric. Dar clorura de hidrogen o poate distruge.
Obținerea selenatului de aur este destul de rapidă și simplă. O temperatură de 230 °C este suficientă pentru a efectua reacția.
Selenat de cupru
Formula acestei săruri arată astfel - CuSeO 4. Această substanță este albă, solubilă în apă (dar nu în etanol) cristale, care formează și hidrați cristalini.
Această sare se obține după următoarea formulă: CuO + H2SeO 4 → 40-50°C CuSeO 4 + H 2 O. Aceasta reflectă dizolvarea oxidului în acid selenic, în urma căreia se eliberează și apă. Apropo, hidrații cristalini rezultați pierd ulterior o parte din H2O. Pentru a face acest lucru, este suficient să creșteți temperatura la 110°C. Și dacă este peste 350 ° C, atunci hidratul cristalin va începe să se descompună complet.
Selenat de sodiu
Aceasta este ultima sare în formarea căreia este implicat acidul în cauză. Formula sa este Na2SeO4. Acest compus prezintă un interes deosebit deoarece este rezultatul reacției dintre un metal alcalin și un acid puternic. Sarea, apropo, este solubilă în apă și formează, de asemenea, un hidrat cristalin.
Ia-l căi diferite. Cea mai comună implică dizolvarea seleniului în peroxid de hidrogen. Conform formulei, arată astfel: Se + 2NaOH + 3H 2 O 2 → Na 2 SeO 4 + 4H 2 O.
Aceștia recurg și la oxidarea selenitului de sodiu, realizată folosind peroxid de hidrogen, electroliză sau oxigen. Dar cea mai simplă metodă presupune interacțiunea acidului în cauză cu carbonatul de sodiu. Uneori este înlocuit cu hidroxid.
Acesta este probabil cel mai utilizat selenat. Este folosit ca medicament. Potrivit ATC, selenatul de sodiu este un supliment mineral. Cu toate acestea, nici în SUA și nici în Rusia, nu este înregistrat niciun medicament care să-l conțină. Dar în Letonia și Danemarca există astfel de droguri. Același „Bio-Seleniu+Zinc”, de exemplu. Un remediu excelent pentru întărirea sistemului imunitar.
Dar selenatul este inclus în suplimentele biologice vândute în Rusia. Același „Supradin Kids Junior” îl conține în cantitate de 12,5 mcg per tabletă.
În general, este prin utilizare a acestei substante Medicii recomandă tratarea deficitului de seleniu în organism. Dar, desigur, înainte de utilizare este necesar să se supună unui examen medical și consult.
După cum puteți vedea, deși acidul selenic nu este utilizat în forma sa pură, importanța derivaților săi în chimie, medicină și industrie este evidentă.
Seleniul a fost descoperit în 1817 de Jens Jakob Berzelius. S-a păstrat povestea lui Berzelius despre modul în care a avut loc această descoperire: „Am investigat, în colaborare cu Gottlieb Hahn, metoda folosită pentru producerea acidului sulfuric în Gripsholm. Am descoperit un precipitat în acid sulfuric, parțial roșu, parțial maro deschis. .. Curiozitatea , determinată de speranța de a descoperi un nou metal rar în acest sediment maro, m-a determinat să investighez sedimentul... Am constatat că masa (adică sedimentul) conținea un metal necunoscut până acum, foarte asemănător ca proprietăți la teluriu am numit noul corp seleniu (seleniu) din greacă selhnh(lună), deoarece teluriul poartă numele lui Tellus - planeta noastră."
Fiind în natură, primind:
Conținutul de seleniu în Scoarta terestra aproximativ 500 mg/t. Seleniul formează 37 de minerale, dintre care în primul rând trebuie remarcate ashavalitul FeSe, claustalitul PbSe, timanit HgSe, guanajuatitul Bi 2 (Se,S) 3, hastitul CoSe 2, platinitul PbBi 2 (S,Se) 3. Seleniul nativ se găsește ocazional. Depozitele de sulfuri au o importanță industrială majoră pentru seleniu. Conținutul de seleniu în sulfuri variază de la 7 la 110 g/t. Concentrația de seleniu în apa de mare 4*10 -4 mg/l.
Seleniul este obținut din deșeurile din producția de acid sulfuric și de celuloză și hârtie și, de asemenea, cantități semnificative sunt obținute din nămolul din producția de cupru-electroliți, în care seleniul este prezent sub formă de seleniură de argint. Pentru obţinerea seleniului din nămol se folosesc mai multe metode: prăjirea oxidativă cu sublimarea SeO 2 ; sinterizarea oxidativă cu sodă, conversia amestecului rezultat de compuși ai seleniului în compuși Se(IV) și reducerea lor la seleniu elementar prin acțiunea SO2.
Proprietăți fizice:
Diversitatea structurii moleculare determină existența seleniului în diferite modificări alotrope: amorfe (pulveroase, coloidale, sticloase) și cristaline (monoclinice, A- Și b-forme si hexagonale g-formă). Seleniul amorf (roșu) pudră și coloidal se obține prin reducerea dintr-o soluție de acid selenos prin răcirea rapidă a vaporilor de seleniu. Seleniul sticlos (negru) se obține prin încălzirea oricărei modificări a seleniului peste 220°C, urmată de răcire rapidă. Are un luciu sticlos si este fragil. Din punct de vedere termodinamic, seleniul hexagonal (gri) este cel mai stabil. Se obține din alte forme de seleniu prin încălzire până la topire, răcire lent la 180-210°C și menținere la această temperatură. Rețeaua sa este construită din lanțuri spiralate paralele de atomi.
Proprietăți chimice:
La temperaturi obișnuite, seleniul este rezistent la oxigen, apă și acizi diluați. Când este încălzit, seleniul reacţionează cu toate metalele, formând selenide. În oxigen, cu încălzire suplimentară, arde încet cu o flacără albastră, transformându-se în dioxid de SeO 2.
Reacționează cu halogenii, cu excepția iodului, la temperatura camerei pentru a forma compușii SeF 6, SeF 4, SeCl 4, Se 2 Cl 2, SeBr 4 etc. Cu apa cu clor sau brom, seleniul reacționează conform ecuației:
Se + 3Br 2 + 4H 2 O = H 2 SeO 4 + 6 HBr
Hidrogenul reacţionează cu seleniul la t >200°C, dând H 2 Se.
În conc. H 2 SO 4 la rece, seleniul se dizolvă, dând soluție verde, conţinând cationi polimerici Se 8 2+.
Cu apa cand se incalzeste si in final. În soluțiile alcaline, seleniul este disproporționat:
3Se + 3H 2 O = 2H 2 Se + H 2 SeO 3 și 3Se + 6KOH = K 2 SeO 3 + 2K 2 Se + 3H 2 O
formând seleniu(-2) și seleniu(+4).
Similar cu sulful, seleniul se dizolvă atunci când este încălzit în soluții de Na2SO3 sau KCN, formând, respectiv, Na2SSeO3 (un analog al tiosulfatului) sau KCNSe (un analog al tiocianatului).
Cele mai importante conexiuni:
Cele mai tipice stări de oxidare pentru seleniu sunt -2, +4, +6.
Oxid de seleniu (IV) SeO2- cristale albe strălucitoare cu o moleculă de polimer (SeOsub>2)sub>n, m. 350°C. Vaporii sunt de culoare verde-gălbui și au miros de ridiche putredă. Se dizolvă ușor în apă pentru a forma H 2 SeO 3 .
Acid selenos, H2SeO3- cristale albe rombice foarte higroscopice. Foarte solubil în apă. Instabil, atunci când este încălzit peste 70°C se descompune în apă și oxid de seleniu (IV). Sărurile sunt selenitele.
Selenit de sodiu, Na2SeO3– cristale incolore, p.t. 711°C. Higroscopic, foarte solubil în apă. Când este încălzit într-o atmosferă inertă, se descompune în oxizi. Când este încălzit în aer, se oxidează la selenat: 2Na 2 SeO 3 + O 2 = 2Na 2 SeO 4
Oxid de seleniu (VI) SeO 3- - cristale incolore, p.t. 121°C. Este higroscopic, reacționează cu apa cu degajare mare de căldură și formând H 2 SeO 4. Agent oxidant puternic, reactioneaza violent cu substantele organice
Acid selenic, H2SeO4- o substanta cristalina incolora, foarte solubila in apa. Este toxic, higroscopic și un agent oxidant puternic. Acidul selenic este unul dintre puținii compuși care, atunci când este încălzit, dizolvă aurul, formând o soluție roșu-galbenă de selenat de aur (III).
2Au + 6H 2 SeO 4 = Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O
Selenate- saruri ale acidului selenic. Selenat de sodiu Na 2 SeO 4 - cristale din sistemul ortorombic; se topesc 730 °C. Se obţine prin neutralizarea acidului cu oxid, hidroxid sau carbonat de sodiu sau prin oxidarea selenitului de sodiu. Puțin solubil în apă, sub 32 °C se cristalizează din soluții apoase sub formă de decahidrat Na 2 SeO 4 10H 2 O
Selenura de hidrogen, H2Se- un gaz inflamabil incolor cu miros neplăcut. Cel mai toxic compus al seleniului. În aer, se oxidează cu ușurință la temperaturi obișnuite pentru a elibera seleniul. De asemenea, este oxidat pentru a elibera seleniu prin clor, brom și iod. Când este ars în aer sau oxigen, se formează oxid de seleniu (IV) și apă. Acid mai puternic decât H2S.
Selenide- compuși ai seleniului cu metale. Substanțe cristaline, adesea cu un luciu metalic. Există monoselenide din compoziţia M2Se, MSe; poliselenide M2Sen (cu excepţia Li), unde n = 2-6; hidroselenide MHSe. Oxigenul aerului este oxidat la seleniu: 2Na 2 Se n + O 2 + 2H 2 O = 2n Se + 4NaOH
Aplicație:
Seleniul este utilizat în redresarea diodelor semiconductoare, precum și pentru dispozitive fotovoltaice, dispozitive de copiere electrofotografică, ca fosfor în televiziune, dispozitive optice și de semnal, termistoare etc. Seleniul este utilizat pe scară largă pentru decolorarea sticlei verzi și producerea ochelarilor rubin; în metalurgie - pentru a da oțelului o structură cu granulație fină și pentru a le îmbunătăți proprietățile mecanice; în industria chimică – ca catalizator.
Izotopul stabil seleniu-74 a făcut posibilă crearea unui laser cu plasmă cu amplificare colosală în regiunea ultravioletă (aproximativ un miliard de ori).
Izotopul radioactiv seleniu-75 este folosit ca o sursă puternică de radiații gamma pentru detectarea defectelor.
Rolul biologic și toxicitatea:
Seleniul este prezent în centrii activi ai unor proteine sub forma aminoacidului selenocisteină. Are proprietăți antioxidante, crește percepția luminii de către retină și afectează multe reacții enzimatice. Necesarul de seleniu al oamenilor și animalelor nu depășește 50-100 mcg/kg de dietă.
Polkovnikov A.A.
Universitatea de Stat HF Tyumen, grupa 581. 2011
Site-ul manual al chimistului:
§ 12. Oxoacizii calcogenilor E(VI): preparare, structura, proprietati.
Oxoacizi calcogeni(VI) H2S04, H2Se04 și H 6 TeO 6 sunt sintetizați prin oxidarea dioxizilor lor (sau acizilor corespunzători):
H2SeO3 + H2O2H2SeO4 + H2O
5TeO 2 + 2KMnO 4 + 6HNO 3 + 12 H 2 O 5H 6 TeO 6 + 2KNO 3 + 2Mn(NO 3) 2,
precum și oxidarea substanțelor simple cu agenți oxidanți puternici:
5Te + 6HClO 3 + 12H 2 O 5H 6 TeO 6 + 3Cl 2,
sau reacții de schimb:
BaTeO4 + H2SO4 + 2H20H6TeO6 + BaS04.
În molecula de H2SO4, sulful este înconjurat tetraedric de două grupări hidroxil (OH) și doi atomi de oxigen. Lungimile legăturilor (distanța S-OH este de 1,54, iar distanța S-O este de 1,43) în molecula de H 2 SO 4 sunt astfel încât legăturile S-O pot fi considerate duble, iar legăturile S-OH pot fi considerate simple. Cristalele incolore, asemănătoare gheții de H2SO4 au o structură stratificată în care fiecare moleculă de H2SO4 este conectată la patru molecule vecine prin legături puternice de hidrogen, formând un singur cadru spațial. La o temperatură de 10,48 o C, H 2 SO 4 se topește pentru a forma un lichid uleios greu (d = 1,838 g/ml la 15 o C), care fierbe la 280 o C. H 2 SO 4 lichid are o structură aproape aceeași cu cea a solidului, doar integritatea cadrului spațial este spartă și poate fi reprezentată ca o colecție de microcristale care își schimbă constant forma. H2SO4 se amestecă cu apa în orice raport, ceea ce este însoțit de formarea hidraților de H2SO4. nH2O (Fig. 8). Căldura de hidratare este atât de mare încât amestecul poate chiar fierbe.
Fig.8. Diagrama T-x a sistemului H 2 O-H 2 SO 4.
H2SO4 lichid este surprinzător de asemănător cu apa cu toate caracteristicile și anomaliile sale structurale. Aici există același sistem de legături puternice de hidrogen ca în apă, aproape același cadru spațial puternic, aceeași vâscozitate anormal de mare, tensiune superficială, puncte de topire și de fierbere. Constanta dielectrică a H 2 SO 4 este ridicată (100). Din acest motiv, disocierea intrinsecă ( autoionizare) pentru acid sulfuric este vizibil mai mare decât pentru apă: 2H 2 SO 4 H 3 SO 4 + + HSO 4-, K = 2,7 . 10 -4 .
Datorită polarității sale ridicate, legătura H-O se rupe ușor, iar îndepărtarea unui proton necesită mai puțină energie decât cea a apei. Din acest motiv proprietăți acideîn H 2 SO 4 sunt puternic exprimate și atunci când sunt dizolvate în H 2 SO 4 anhidru, majoritatea compușilor considerați în mod tradițional acizi (CH 3 COOH, HNO 3, H 3 PO 4 etc.) se comportă ca niște baze, intrând în reacții de neutralizare și crescând anionul concentraţie:
H2O + H2SO4H3O++,
baza
CH3COOH + H2SO4CH3C(OH)2++,
baza
HNO 3 + 2 H 2 SO 4 NO 2 + + H 3 O + +2,
baza
Doar câțiva compuși (HClO 4, FSO 3 H) atunci când sunt dizolvați în H 2 SO 4 se comportă ca acizi slabi, adică protonul lor este îndepărtat mai ușor decât cel al H 2 SO 4, ceea ce duce la creșterea concentrației de protonul solvat, de exemplu,
HSO3F + H2S04 + SO3F-.
Unele proprietăți ale oxoacizilor de calcogen (VI) sunt prezentate în Tabelul 9.
Tabelul 9. Proprietățile oxoacizilor calcogenilor E(VI).
H2TeO4. 2H2O=H6TeO6 |
|||
| pK1: H2EO4 =
H + +NEO 4 - pK 2: |
|||
| E o, B; pH = 0: | |||
| E o, B; pH = 14: |
Acizii sulfuric și selenic sunt acizi dibazici puternici și sunt similare ca structură și proprietăți unul cu celălalt. Constantele lor de disociere sunt solutii apoase de același ordin (K 2 pentru și sunt egale cu 1.2.10 -2 și, respectiv, 2.19.10 -2), selenații sunt izomorfi cu sulfații), formând, de exemplu, alaun din compoziția МAl(SeO 4) 3 . 12H20, unde M - metal alcalin greu .
Structura acid ortohotelluric H 6 TeO 6 diferă ca structură de acizii sulfuric și selenic (comparați cu acizii oxigenați ai halogenilor HClO 4 , HBrO 4 și H 5 IO 6 ). Structura cristalină a solidului H 6 TeO 6 (p.t. 136 o C) este construită din molecule de formă octaedrică regulată, care își păstrează forma în soluții. Telurații nu sunt izomorfi cu sulfații și selenații. Acidul orthotelluric este titrat cu alcali ca acid monobazic pentru a forma săruri M I TeO(OH) 5 este mai slab decât acidul carbonic. S-au obținut produsele complete (Ag6TeO6, Na6TeO6) și parțiale (NaH5TeO6, Na2H4TeO6, Na4H2TeO6). înlocuirea protonilor cu ioni metalici.
Acidul selenic un agent oxidant mai puternic decât H2SO4 şi H6TeO6 (Tabelul 9). Dizolvă Cu și chiar Au fără încălzire: 2Au + 6H 2 SeO 4 Au 2 (SeO 4) 3 + 3 H 2 SeO 3 + 2H 2 O, oxidează ionii de halogenură, cu excepția fluorului, pentru a elibera halogeni, iar sub influența sa fibra se aprinde. Acidul orthotelluric este, de asemenea, un agent oxidant mai puternic decât acidul sulfuric. Cel mai comun produs de reducere este H2SeO4 iar H 6 TeO 6 sunt substanţe simple.
Acid sulfuric are proprietăți oxidante puternice numai în formă concentrată și când este încălzită:
Cu + 2 H 2 SO 4 CuS0 4 + SO 2 + 2 H 2 O.
Produșii reducerii sale, în funcție de condițiile de reacție, pot fi SO 2 (cu un exces de H 2 SO 4), H 2 S, S, politionați (cu lipsă de H 2 SO 4).
În seria - - H 5 Te, se observă o anomalie în succesiunea modificărilor stabilității termodinamice și capacității de oxidare: acidul selenic și sărurile sale sunt agenți oxidanți mai puțin stabili din punct de vedere termodinamic și mai puternici decât acizii și sărurile corespunzătoare S(VI) și Te (VI). Panta liniei care conectează perechile de volți echivalent 
, mai mare decât panta liniilor corespunzătoare pentru H 6 TeO 6 - H 2 TeO 3 şi - H 2 SO 3 (Fig. 7). Potențialul mai mare al perechii / comparativ cu perechile H 6 TeO 6 / H 2 TeO 3 și / H 2 SO 3 duce la faptul că H 2 SeO 4, de exemplu, eliberează clor din HCl concentrat: H 2 SeO 4 + 2HCl = Cl 2 + H 2 SeO 3 + H 2 O. Modificări similare nemonotone ale proprietăților elementelor și compușilor acestora, în special oxoacizii, sunt observate și pentru alte elemente din perioada a 4-a, de exemplu, 
, iar uneori sunt numite periodicitate secundară. Se poate presupune că anomaliile luate în considerare sunt asociate cu o scădere a rezistenței legăturii Se-O în comparație cu legătura S-O, aceasta este cauzată, la rândul său, de o creștere a dimensiunii și energiilor orbitalilor 4s și 4p. atomul de seleniu în comparație cu mărimea și energiile orbitalilor 2s și 2p -oxigen și, prin urmare, cu o scădere a interacțiunii (suprapunere) 4s-,
4p -
orbitalii seleniului și 2s, orbitalii 2p ai oxigenului (energiile orbitalilor atomici 2s-, 2p-, 3s-, 3p-, 4s- și 4p-atomici sunt - 32,4, - 15,9, - 20,7, - 12,0, - 17,6 și - 9,1 eV, respectiv). Stabilitate crescută și capacitatea oxidativă scăzută a compușilor oxo la trecerea de la Se(VI) la Te(VI) )
datorită caracteristicilor structurale și unei creșteri a rezistenței legăturii Te-O în ionii octaedrici de TeO 6 comparativ cu legătura Se-O în tetraedre. Atomul de telur are o rază mai mare decât atomul de seleniu și se caracterizează printr-un număr de coordonare de 6. O creștere a numărului de atomi de oxigen coordonați duce la o creștere a numărului de electroni în orbitalii moleculari de legătură și, în consecință, la o creșterea forței de legătură.