Tellur
Tellur ist ein seltenes, metallisch-glänzendes Element der 6. Hauptgruppe. Bei höheren Temperaturen ist es reaktiv und reagiert mit Sauerstoff zu TeO2 oder mit Chlor zu TeCl4. Die Oxidationsstufe +VI ist weniger stabil. Der Anodenschlamm der Kupferraffination enthält Telluride (z. B. Cu2Te), aus denen Tellur gewonnen wird. Zahlreiche Legierungen enthalten Tellur (<1 %) zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und der mechanischen Eigenschaften.
Eigenschaften des Elements
Einordnung in das Periodensystem der Elemente und Eigenschaften | Atombau |
Ordnungszahl: 52 | 52 Protonen 52 Elektronen |
5. Periode | 5 besetzte Elektronenschalen |
VI. Hauptgruppe | 6 Außenelektronen |
Elektronenkonfiguration im Grundzustand | Kr 5s24d1 05p4 |
Elektronegativität | 2,1 |
Ionisierungsenergie in eV | 9,009 |
häufigste Oxidationszahlen | VI, IV, II, -II |
Atommasse des Elements in u | 127,60 |
Atomradius in 10- 1 0m | 1,432 |
Ionenradius in 10- 1 0m | 0,97 (+4); 0,56 (+6) |
Aggregatzustand im Normalzustand | fest |
Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur
Dichte in ![]() | 6,24 |
Härte nach Mohs | 2,3 |
Schallgeschwindigkeit in ![]() | 2610 |
Schmelztemperatur in °C | 450 |
spezifische Schmelzwärme in ![]() | 105,8 |
Siedetemperatur in °C | 1390 |
spezifische Verdampfungswärme in ![]() | 396,78 |
Standardentropie S0 in ![]() | 50 |
Wärmeleitfähigkeit in ![]() | 2,35 |
spezifische Wärmekapazität in | 0,215 |
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3 ![]() | |
spez. elektrischer Widerstand in ![]() | 0,0436 |
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe) | 0,000 001 |
Tellur
Isotope des Elements
Natürliches Tellur kommt in fünf stabilen Isotopen und drei radioaktiven, langlebigen Isotopen vor. Weitere 27 radioaktive Isotope sind künstlich hergestellt worden.
Ordnungszahl Z | Massenzahl A | Atommasse in u | Häufigkeit in % | Art der Strahlung und Energie in MeV | Halbwertszeit |
52 | 120 | 119,904 | 0,09% | ||
122 | 121,903 066 | 2,4% | |||
123 | 122,904 277 | 0,88% | γ | 101 3a | |
124 | 123,902 842 | 4,6% | |||
125 | 124,904 418 | 7,0% | |||
126 | 125,903 322 | 19,0% | |||
128 | 127,904 476 | 31,7% | γ | 7,2 x 102 4a | |
130 | 129,906 238 | 34,0% | β ![]() | 2,7 x 102 1a |
Weitere Eigenschaften
Tellur tritt in zwei Modifikationen auf: eine braunschwarze, amorphe Form und eine kristalline, metallische. Die amorphe geht bei Temperaturanstieg langsam in die metallische Modifikation über. Das metallische Tellur ist ein silberweißes, sehr sprödes und leicht pulverisierbares chemisches Element. In seinen Verbindungen bildet Tellur die Oxidationsstufen -II bis VI, wobei die Stufe IV die stabilste ist. Tellurate sind daher starke Reduktionsmittel. Gegen nichtoxidierende Säuren, Ammoniaklösung und Carbonsulfid ist Tellur beständig. Oxidierende Säuren und Alkalilaugen lösen Tellur bei Luftzufuhr auf. An Luft verbrennt Tellur mit blaugrüner Flamme zu Tellur(IV)-oxid. Durch Einwirkung elektrischer Entladung verbindet es sich mit Wasserstoff direkt zu Tellurwasserstoff. Mit den Halogenen verbindet sich Tellur zu Tellurhalogeniden. Durch starke Oxidationsmittel kann Tellur in Tellursäure überführt werden.
Entdeckung
Franz JOSEF MÜLLER von REICHENSTEIN entdeckte Tellur 1782 in den Mineralen Nagyagit und Sylvanit. Das Element wurde aber erst 1798 von MARTIN HEINRICH KLAPROTH als solches erkannt und isoliert. Er nannte das Element «Tellur» mit dem chemischen Symbol «Te».
Vorkommen/Herstellung
Tellur steht an der 74. Stelle der Elementhäufigkeit, es gehört zu den sehr seltenen Elementen auf der Erde. Elementar kommt Tellur in größeren Mengen nur sehr selten vor. Es ist immer zusammen mit Gold, Silber, Schwefel und Selen zu finden. Es kommt auch in Form des Dioxids und in Form von Schwermetalltelluriden in Verbindungen mit den Sulfiden der chalkophilen Metalle vor. In den USA, Rumänien, Kanada und Peru liegen die wichtigsten Vorkommen an Tellur. Gewonnen wird Tellur vor allem aus dem Anodenschlamm der elektrolytischen Kupferraffination. Der Anodenschlamm wird mit Natriumnitrat oder Sauerstoff in Anwesenheit von Natriumcarbonat zu wasserlöslichem Natriumtellurit oxidiert. Natriumtellurit wird mit Schwefelsäure versetzt und es fällt Tellur(IV)-oxid aus. Dieses wird dann mit starken Säuren gelöst und mit SO2 zu elementarem Tellur reduziert. Handelsüblich ist Tellur in Form von Tabletten, Barren, Stangen, Pulver und Tellurkupfer.
Verwendung
Die größte Menge des Tellurs dient als Legierungsbestandteil, um die Temperaturbeständigkeit, die Härte und Zähigkeit sowie Korrosionsfestigkeit von Stahl, Gusseisen und Nichteisenmetallen zu erhöhen. In Trockengleichrichtern und Infrarotdetektoren findet hochreines Tellur Anwendung. Blei- und Bismuttellurid finden in der Supraleitungstechnik und Thermoelektrizität Verwendung.
Wichtige Verbindungen
Zu nennen sind hier besonders Verbindungen des vierwertigen Tellurs (TeO2, TeF4 und TeCl4), da die Oxidationsstufe VI bereits deutlich weniger stabil ist.
Bau
Tellur kristallisiert in einem hexagonalen Atomgitter.