Teluri

nguyên tố hóa học của nguyên tử số 52

Teluri (tiếng Latinh: Tellurium) là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Tesố nguyên tử bằng 52.

Teluri, 52Te
Tính chất chung
Tên, ký hiệuTeluri, Te
Phiên âm/tɛˈlʊəriəm/ (te-LOOR-ee-əm)
/tɛˈljʊəriəm/ (te-LYOOR-ee-əm)
Hình dạngBạc xám bóng
Teluri trong bảng tuần hoàn
Hydro (diatomic nonmetal)
Heli (noble gas)
Lithi (alkali metal)
Beryli (alkaline earth metal)
Bor (metalloid)
Carbon (polyatomic nonmetal)
Nitơ (diatomic nonmetal)
Oxy (diatomic nonmetal)
Fluor (diatomic nonmetal)
Neon (noble gas)
Natri (alkali metal)
Magnesi (alkaline earth metal)
Nhôm (post-transition metal)
Silic (metalloid)
Phosphor (polyatomic nonmetal)
Lưu huỳnh (polyatomic nonmetal)
Chlor (diatomic nonmetal)
Argon (noble gas)
Kali (alkali metal)
Calci (alkaline earth metal)
Scandi (transition metal)
Titani (transition metal)
Vanadi (transition metal)
Chrom (transition metal)
Mangan (transition metal)
Sắt (transition metal)
Cobalt (transition metal)
Nickel (transition metal)
Đồng (transition metal)
Kẽm (transition metal)
Gali (post-transition metal)
Germani (metalloid)
Arsenic (metalloid)
Seleni (polyatomic nonmetal)
Brom (diatomic nonmetal)
Krypton (noble gas)
Rubidi (alkali metal)
Stronti (alkaline earth metal)
Yttri (transition metal)
Zirconi (transition metal)
Niobi (transition metal)
Molypden (transition metal)
Techneti (transition metal)
Rutheni (transition metal)
Rhodi (transition metal)
Paladi (transition metal)
Bạc (transition metal)
Cadmi (transition metal)
Indi (post-transition metal)
Thiếc (post-transition metal)
Antimon (metalloid)
Teluri (metalloid)
Iod (diatomic nonmetal)
Xenon (noble gas)
Caesi (alkali metal)
Bari (alkaline earth metal)
Lantan (lanthanide)
Ceri (lanthanide)
Praseodymi (lanthanide)
Neodymi (lanthanide)
Promethi (lanthanide)
Samari (lanthanide)
Europi (lanthanide)
Gadolini (lanthanide)
Terbi (lanthanide)
Dysprosi (lanthanide)
Holmi (lanthanide)
Erbi (lanthanide)
Thulium (lanthanide)
Ytterbi (lanthanide)
Luteti (lanthanide)
Hafni (transition metal)
Tantal (transition metal)
Wolfram (transition metal)
Rheni (transition metal)
Osmi (transition metal)
Iridi (transition metal)
Platin (transition metal)
Vàng (transition metal)
Thuỷ ngân (transition metal)
Thali (post-transition metal)
Chì (post-transition metal)
Bismuth (post-transition metal)
Poloni (metalloid)
Astatin (diatomic nonmetal)
Radon (noble gas)
Franci (alkali metal)
Radi (alkaline earth metal)
Actini (actinide)
Thori (actinide)
Protactini (actinide)
Urani (actinide)
Neptuni (actinide)
Plutoni (actinide)
Americi (actinide)
Curium (actinide)
Berkeli (actinide)
Californi (actinide)
Einsteini (actinide)
Fermi (actinide)
Mendelevi (actinide)
Nobeli (actinide)
Lawrenci (actinide)
Rutherfordi (transition metal)
Dubni (transition metal)
Seaborgi (transition metal)
Bohri (transition metal)
Hassi (transition metal)
Meitneri (unknown chemical properties)
Darmstadti (unknown chemical properties)
Roentgeni (unknown chemical properties)
Copernici (transition metal)
Nihoni (unknown chemical properties)
Flerovi (post-transition metal)
Moscovi (unknown chemical properties)
Livermori (unknown chemical properties)
Tennessine (unknown chemical properties)
Oganesson (unknown chemical properties)
Se

Te

Po
AntimonTeluriIod
Số nguyên tử (Z)52
Khối lượng nguyên tử chuẩn (Ar)127,60
Phân loại  á kim
Nhóm, phân lớp16p
Chu kỳChu kỳ 5
Cấu hình electron[Kr] 4d10 5s2 5p4
mỗi lớp
2, 8, 18, 18, 6
Tính chất vật lý
Màu sắcBạc xám bóng
Trạng thái vật chấtChất rắn
Nhiệt độ nóng chảy722,66 K ​(449,51 °C, ​841,12 °F)
Nhiệt độ sôi1261 K ​(988 °C, ​1810 °F)
Mật độ6,24 g·cm−3 (ở 0 °C, 101.325 kPa)
Mật độ ở thể lỏngở nhiệt độ nóng chảy: 5,70 g·cm−3
Nhiệt lượng nóng chảy17,49 kJ·mol−1
Nhiệt bay hơi114,1 kJ·mol−1
Nhiệt dung25,73 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
ở T (K)     (775) (888) 1042 1266
Tính chất nguyên tử
Trạng thái oxy hóa6, 5, 4, 2, -2Axít trung bình
Độ âm điện2,1 (Thang Pauling)
Năng lượng ion hóaThứ nhất: 869,3 kJ·mol−1
Thứ hai: 1790 kJ·mol−1
Thứ ba: 2698 kJ·mol−1
Bán kính cộng hoá trịthực nghiệm: 140 pm
Bán kính liên kết cộng hóa trị138±4 pm
Bán kính van der Waals206 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thểLục phương
Cấu trúc tinh thể Lục phương của Teluri
Vận tốc âm thanhque mỏng: 2610 m·s−1 (ở 20 °C)
Độ dẫn nhiệt(1,97–3,38) W·m−1·K−1
Tính chất từNghịch từ[1]
Mô đun Young43 GPa
Mô đun cắt16 GPa
Mô đun khối65 GPa
Độ cứng theo thang Mohs2,25
Độ cứng theo thang Brinell180 MPa
Số đăng ký CAS13494-80-9
Đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của Teluri
Iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP
120Te 0.09% 120Te ổn định với 69 neutron[2]
121Te Tổng hợp 16,78 ngày ε 1.040 121Sb
122Te 2.55% 122Te ổn định với 70 neutron[3]
123Te 0.89% 123Te ổn định với 71 neutron[4]
124Te 4.74% 124Te ổn định với 72 neutron[3]
125Te 7.07% 125Te ổn định với 73 neutron[3]
126Te 18.84% 126Te ổn định với 74 neutron[3]
127Te Tổng hợp 9,35 giờ β- 0.698 127I
128Te 31.74% 2,2×1024 năm ββ 0.867 128Xe
129Te Tổng hợp 69,6 phút β- 1.498 129I
130Te 34.08% 7,9×1020 năm ββ 2.528 130Xe

Nó có màu sáng óng ánh bạc của á kim, giòn và có độc tính trung bình, trông giống thiếc. Teluri có quan hệ hóa học gần gũi với selenlưu huỳnh. Nó hay được dùng trong pha chế hợp kim và chất bán dẫn.

Nó thường được tìm thấy trong ở dạng tự sinh trong tự nhiên như các tinh thể nguyên tố. Teluri phổ biến trong vũ trụ hơn là trên Trái Đất. Nó là nguyên tố cực kỳ hiếm trong vỏ Trái Đất, hiếm tương đương platin, một phần là do sự hình thành của hợp chất với hydro dễ bay hơi làm cho nguyên tố này bị mất trong không gian ở dạng khí trong quá trình hình thành tinh vân nóng của hành tinh.

Teluri không có chức năng sinh học, mặc dù nấm có thể kết hợp nó trong vị trí của lưu huỳnh và selen trong các amino acid như telluro-cysteinetelluro-methionine.[5] Trong cơ thể con người, teluri một phần được chuyển hóa thành dimethyl teluride, (CH3)2Te.

Thuộc tính

sửa
 
Tinh thể teluri

Teluri là nguyên tố hiếm, có tính chất hóa học giống oxy, lưu huỳnh, selenpoloni (các nguyên tố của nhóm nguyên tố 16).

Ở dạng tinh thể, teluri có màu sáng bạc và khi ở trạng thái nguyên chất, nó có óng ánh kim loại. Nó giòn, dễ vỡ, dễ nghiền thành bột. Teluri vô định hình có thể được tạo ra từ kết tủa trong axit chứa teluri (Te(OH)6).[6] Tuy nhiên có tranh cãi rằng dạng kết tủa có thể không thực sự vô định hình mà gồm các vi tinh thể.

Teluri là một chất bán dẫn loại p, có độ dẫn điện phụ thuộc hướng sắp xếp của các nguyên tử trong tinh thể. Liên hệ hóa học với selenlưu huỳnh, độ dẫn điện của teluri tăng nhẹ khi được chiếu sáng.[7] Chất bán dẫn teluri có thể được pha thêm đồng, vàng, bạc hay kim loại khác.

Teluri cháy trong không khí tạo lửa màu lục lam và sinh ra teluri oxide. Khi nóng chảy, teluri ăn mòn đồng, sắtthép không gỉ.

Ứng dụng

sửa

Lịch sử

sửa

Teluri (tiếng Latin nghĩa là đất) được khám phá năm 1782 bởi Franz-Joseph Müller von ReichensteinRumani. Năm 1798 nó được đặt tên bởi Martin Heinrich Klaproth, người đã chiết tách được chất này.

Những năm 1960, các ứng dụng nhiệt điện và công nghệ chế tạo thép thuận tiện đã nâng nhu cầu sử dụng teluri.

Độ phổ biến

sửa

Teluri thỉnh thoảng có thể tìm thấy ở dạng nguyên chất trong tự nhiên, nhưng thường hay thấy trong các hợp chất với vàng, hay các kim loại khác. Do cùng chuỗi hóa học với selenlưu huỳnh, teluri cũng tạo hợp chất tương tự với các kim loại, hiđrô and hay các ion kiểu này, gọi là telurit. Vàngbạc telurit được coi là các quặng tốt.[12]

Độ phổ biến của teluri trong vỏ Trái Đất có thể so sánh với platin, teluri là một trong những nguyên tố rắn bền và hiếm trong vỏ Trái Đất. Nó chiếm khoảng 1 µg/kg,[13] trong khi nguyên tố đất hiếm nhóm Lanthan trong vỏ Trái Đất chiếm 500 µg/kg.[14]

Đồng vị

sửa

Teluri có 30 đồng vị đã biết, với khối lượng nguyên tử từ 108 đến 137. Teluri là một trong những nguyên tố nhẹ nhất trải qua phân rã anpha, với các đồng vị 106Te đến 110Te được biết là phân rã theo cơ chế này.[15] Trong tự nhiên tồn tại 8 đồng vị teluri (bảng bên), 122Te, 124Te, 125Te và 126Te là bền, trong khi 4 đồng vị còn lại 120Te, 123Te, 128Te and 130Te có tính phóng xạ.[15][16]

Các đồng vị bền chỉ chiếm 33,2% trong các teluri tự nhiên; điều này có thể do chu kỳ bán rã dài của các đồng vi phóng xạ. Chu kỳ bán rã của chúng dao động từ 1013 đến 2,2.1024 năm (đối với 128Te). Do đó, 128Te là đồng vị có chu kỳ bán rã lâu nhất trong tất cả các hạt nhân phóng xạ,[17] bằng khoảng 160 tỉ (1012) lần tuổi của vũ trụ.

Sản xuất

sửa
 
Sản lượng teluria năm 2006

Nguồn thu teluri chủ yếu từ bùn dính tại các điện cực anode trong lúc điện phân tinh lọc các xốp đồng. Xử lý 500 tấn quặng đồng thu hồi được 0,45 kg teluri. Teluri được sản xuất chủ yếu ở Hoa Kỳ, Peru, Nhật BảnCanada.[18] Năm 2009, theo Cục Địa chất Anh, Hoa Kỳ sản xuất 50 tấn, Peru 7 t, Nhật 40 t và Canada 16 t.[19]

Cảnh báo

sửa

Nồng độ teluri 0,01 mg/m3 hay ít hơn trong không khí gây nên mùi giống mùi tỏi. Teluri và các hợp chất của nó được coi là độc và cần phải cẩn trọng khi làm việc với chúng.

Tham khảo

sửa
  1. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  2. ^ Được cho là phân rã β+β+ thành 120Sn với chu kỳ bán rã hơn 2,2×1016 năm.
  3. ^ a b c d Về mặt lý thuyết có khả năng phân hạch tự phát.
  4. ^ Được cho là phân rã β+ thành 123Sb với chu kỳ bán rã hơn 9,2×1016 năm.
  5. ^ Ramadan, Shadia E.; Razak, A. A.; Ragab, A. M.; El-Meleigy, M. (1989). “Incorporation of tellurium into amino acids and proteins in a tellurium-tolerant fungi”. Biological Trace Element Research. 20 (3): 225–32. doi:10.1007/BF02917437. PMID 2484755.
  6. ^ Leddicotte, G. W. (1961). “The radiochemistry of tellurium” (PDF). Nuclear science series (3038). Subcommittee on Radiochemistry, National Academy of Sciences-National Research Council: 5Bản mẫu:Inconsistent citations Chú thích journal cần |journal= (trợ giúp)Quản lý CS1: postscript (liên kết)
  7. ^ Berger, Lev Isaakovich (1997). “Tellurium”. Semiconductor materials. CRC Press. tr. 89–91. ISBN 9780849389122.
  8. ^ “Photovoltaics report” (PDF). Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 5 tháng 11 năm 2012.
  9. ^ Fthenakis, Vasilis M.; Kim, Hyung Chul; Alsema, Erik (2008). “Emissions from Photovoltaic Life Cycles”. Environmental Science & Technology. 42 (6): 2168–2174. Bibcode:2008EnST...42.2168F. doi:10.1021/es071763q.
  10. ^ Sinha, Parikhit; Kriegner, Christopher J.; Schew, William A.; Kaczmar, Swiatoslav W.; Traister, Matthew; Wilson, David J. (2008). “Regulatory policy governing cadmium-telluride photovoltaics: A case study contrasting life cycle management with the precautionary principle”. Energy Policy. 36: 381–387. doi:10.1016/j.enpol.2007.09.017.
  11. ^ Zweibel, K. (2010). “The Impact of Tellurium Supply on Cadmium Telluride Photovoltaics”. Science. 328 (5979): 699–701. Bibcode:2010Sci...328..699Z. doi:10.1126/science.1189690. PMID 20448173.
  12. ^ Nekrasov, I. Y. (1996). “Phase Relations in the Selenide Telluride Systems”. Geochemistry, mineralogy and genesis of gold deposits. Taylor & Francis. tr. 217–256. ISBN 9789054107231.
  13. ^ Ayres, Robert U.; Ayres, Leslie (2002). A handbook of industrial ecology. Edward Elgar Publishing. tr. 396. ISBN 1840645067.
  14. ^ Suess, Hans; Urey, Harold (1956). “Abundances of the Elements”. Reviews of Modern Physics. 28: 53. Bibcode:1956RvMP...28...53S. doi:10.1103/RevModPhys.28.53.
  15. ^ a b Audi, G. (2003). “The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties”. Nuclear Physics A. Atomic Mass Data Center. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
  16. ^ “WWW Table of Radioactive Isotopes: Tellurium”. Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory. 2008. Bản gốc lưu trữ ngày 5 tháng 2 năm 2010. Truy cập ngày 16 tháng 1 năm 2010.
  17. ^ “Noble Gas Research”. Laboratory for Space Sciences, Washington University in St. Louis. 2008. Bản gốc lưu trữ ngày 28 tháng 9 năm 2011. Truy cập ngày 16 tháng 1 năm 2010.
  18. ^ Addicks, Lawrence (2008). “By-Products”. Copper Refining. Read books. tr. 111–114. ISBN 9781443732307.
  19. ^ Brown, TJ (2011). World mineral statistics British Geological Survey. Keyworth, Nottingham. tr. 95. ISBN 0852726775.

Liên kết ngoài

sửa

(tiếng Anh)