碲酸是无色晶体,由
硫酸与碲酸钡作用或用强氧化剂氧化单质
碲制得,在空气中稳定,可用于制取其他碲酸及碲酸盐以及用作氧化剂。用
强氧化剂将碲氧化为碲酸。有两种变体:
单斜晶体和立方晶体。单斜者密度为3.071g/cm3,立方者为3.17g/cm3易溶于水,难溶于浓硝酸,加热100℃至200℃脱水生成中间产物(H2TeO4)n,最后完全转变为酸酐TeO3。它是一种和
碳酸酸性相近的
弱酸。
理化性质
白色晶体。密度3.07g/cm3。熔点136℃。可溶于冷水,更易溶于热水,283K以下可结晶出四水合物,但难溶于浓HNO3和乙醇。H6TeO6在封管中于409K熔化成聚偏碲酸(H2TeO4)n。H6TeO6的水溶液,在空气中加热至373-473K也可脱水成(H2TeO4)n,n≈10。加热至493K以上即分解出
三氧化碲。
碲酸具有强氧化性:
H6TeO6 + 2HCl = TeO2 + Cl2 + 4H2O
H6TeO6 + 3H2S = TeS3-x + xS + 6H2O(x=1,2,3)
H6TeO6 + 6HI = Te + 3I2 + 6H2O
原碲酸的氧化性和
硒酸相同,也是强氧化剂,其标准电极电势为+1.02V,加热时能侵蚀氧化还原电势序中
Ag以上的许多金属。原碲酸与热浓盐酸反应也可游离出氯气,本身被还原为二氧化碲,故原碲酸与液盐酸的混合溶液也能溶解
铂和金。
碲酸是一种二元弱酸,K1=6.8*10-7,K2=4*10-11(也有资料指出K1=1.53*10-8,出自无机元素化学-刘新锦p134)碲酸是H6TeO6而不是H2TeO4·2H2O,碲酸的六个羟基是一样的,之所以是二元酸是因为三级
电离常数小于水,无水条件下可以形成正盐(如Zn3TeO6)。
制备方法
1.将理论量的无水碳酸钾(纯级)、水和少量30%的过氧化氢(纯级)加到研细的试剂
二氧化碲中,不断搅拌并加热至105-110℃,保温30min, 当气泡不再溢出时,冷却混合物,滤去不溶物,滤液用水稀释,然后分次少量加入KY-2(H-型)
阳离子交换树脂。控制混合物的pH<3,滤出树脂并应水洗涤树脂数次,洗液并入滤液,将该溶液以一定速度通过填有KY-2(H-型)洗涤交换柱,合并洗液及溶液,加热蒸发至出现结晶薄膜,冷却,加入溶液体积两倍的95%乙醇,静置后过滤,结晶用95%乙醇洗涤后,于真空下干燥,即为成品。
2.将13g
碲粉装入带在回流冷凝管的圆底烧瓶中,用5mL50%的硝酸将其完全湿透。将反应装置置于通风橱中,分次加入150mL10%的
氯酸溶液,可加热使反应激烈发生,此时溶液应处于沸腾状态,并有大量氯气生成,加热回流30min,使碲完全溶解。先用直火加热蒸发溶液,然后在水浴上蒸发至有结晶出现,在搅拌下用冰水浴冷却结晶,即可析出微细的白色结晶。将结晶滤出后用热水溶解并重结晶一次。用玻璃砂芯漏斗吸滤,先用少量的冰水,后用乙醇和乙醚洗涤,最后在放有P2O5的真空干燥器干燥。
3.将10gTeO2在40mL浓硝酸和100mL水中的悬浮液加热至沸,并在猛烈搅拌下分次慢慢加入100mL 5%的
高锰酸钾溶液,每隔5min加入5mL,然后搅拌和煮沸。当全部高锰酸钾溶液加完后,使溶液在沸腾温度下保持50min,这样可减少MnO2生成的量。然后慢慢地加入3%的H2O2溶液,直至MnO2全部溶解,成为澄清的溶液。将此溶液蒸发到约剩60g时加入10mL浓硝酸,静置24h可析出原碲酸结晶。将母液倾出,蒸发至约25g时再用10mL浓硝酸进行同样的处理,又可得到部分结晶。将两次所得的结晶合并后用浓硝酸洗涤三次,每次用10mL硝酸,且每次洗涤后要尽量将晶体弄干。然后将晶体用25mL水和17mL浓硝酸组成的溶液重结晶一次,再用蒸馏水重结晶一次。最后将结晶用少量冰水、乙醇和乙醚依次洗涤,并在放有P2O5的真空干燥器中干燥。
应用领域
碲酸可以用作
分析试剂,定量分析中分离溴化物及氯化物。也可用于制取碲酸盐等。
计算化学数据
数据:
1.疏水参数计算参考值(XlogP):无
2.氢键供体数量:6
3.氢键受体数量:6
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积121
7.重原子数量:7
8.表面电荷:0
9.复杂度:62.7
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
安全信息
信息:
包装等级:II
风险类别:6.1(a)
WGK_Germany:3 德国有关水污染物质的分类清单
危险类别码:20
RTECS号:WY2350000
安全标志:S22:不要吸入粉尘。S38:在通风不良的场所,佩戴合适的呼吸装置。:
危险标志:Xn