टेल्यूरियम (Te): गुणधर्म, अभिक्रियाएँ और महत्व

परिचय

टेल्यूरियम (Te) आवर्त सारणी के समूह 16 (कैल्कोजन) में पाया जाने वाला एक भंगुर, चाँदी जैसा-सफेद उपधातु तत्व है। हालाँकि यह अपेक्षाकृत दुर्लभ है, इसके अद्वितीय अर्धचालक गुण और यौगिकों की एक विस्तृत श्रृंखला बनाने की क्षमता इसे विभिन्न उच्च-तकनीकी अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण बनाती है। इसका रासायनिक व्यवहार धातुओं और अधातुओं के बीच मध्यवर्ती विशेषताएँ दिखाता है, जो उपधातु के रूप में इसकी स्थिति के अनुरूप है।

CBSE/JEE त्वरित पुनरीक्षण नोट्स

परमाणु संख्या (Z): 52
परमाणु द्रव्यमान (A): 127.60 u
प्रतीक: Te
समूह: 16 (कैल्कोजन)
आवर्त: 5
ब्लॉक: p-ब्लॉक
वर्गीकरण: उपधातु
सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ: -2, +2, +4, +6
STP पर भौतिक अवस्था: ठोस
प्रकृति: भंगुर, चमकदार, चाँदी जैसा-सफेद। बहुरूपता दर्शाता है।
विद्युत ऋणात्मकता (पॉलिंग): 2.1
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴

इलेक्ट्रॉन विन्यास और आबंध व्यवहार

टेल्यूरियम का इलेक्ट्रॉन विन्यास 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁴ या संक्षिप्त रूप में, [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴ है।

संयोजी इलेक्ट्रॉन: छह संयोजी इलेक्ट्रॉन (5s² 5p⁴)।
आबंध: अन्य कैल्कोजनों की तरह, टेल्यूरियम मुख्य रूप से सहसंयोजक आबंध बनाता है।
- -2 ऑक्सीकरण अवस्था: अपने 5p उपकोश को पूरा करने के लिए दो इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके प्राप्त की जाती है, आमतौर पर टेल्यूराइड्स (जैसे, H₂Te, Na₂Te) में देखी जाती है।
- +2 ऑक्सीकरण अवस्था: कम सामान्य है, लेकिन हो सकती है, खासकर हैलोजेन के साथ।
- +4 ऑक्सीकरण अवस्था: सबसे स्थिर और सामान्य धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्था, आबंध के लिए दो 5s और दो 5p इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करती है (जैसे, TeO₂, TeCl₄)।
- +6 ऑक्सीकरण अवस्था: सभी छह संयोजी इलेक्ट्रॉनों को शामिल करके प्राप्त की जाती है, अक्सर ऑक्सीजन या फ्लोरीन जैसे अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक तत्वों के साथ देखी जाती है (जैसे, H₂TeO₄, TeF₆)।
धात्विक लक्षण: ऑक्सीजन, सल्फर और सेलेनियम की तुलना में, टेल्यूरियम अधिक धात्विक लक्षण प्रदर्शित करता है, जो इसकी उच्च चालकता और इसके ऑक्साइडों की उभयधर्मी प्रकृति में परिलक्षित होता है।

महत्वपूर्ण रासायनिक अभिक्रियाएँ

1. ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया

टेल्यूरियम हवा या ऑक्सीजन में जलकर टेल्यूरियम डाइऑक्साइड बनाता है। Te (s) + O₂ (g) → TeO₂ (s)

2. हैलोजेन के साथ अभिक्रिया

टेल्यूरियम हैलोजेन के साथ आसानी से अभिक्रिया करके विभिन्न हैलाइड्स बनाता है, जो हैलोजेन और परिस्थितियों पर निर्भर करता है। फ्लोरीन के साथ उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाएँ पसंद की जाती हैं।

फ्लोरीन के साथ (टेल्यूरियम हेक्साफ्लोराइड, Te(VI) का निर्माण): Te (s) + 3F₂ (g) → TeF₆ (g)
क्लोरिन के साथ (टेल्यूरियम टेट्राक्लोराइड, Te(IV) का निर्माण): Te (s) + 2Cl₂ (g) → TeCl₄ (s)

3. अम्लों के साथ अभिक्रिया

टेल्यूरियम सामान्यतः अन-ऑक्सीकारक अम्लों के साथ अक्रियाशील होता है। यह प्रबल ऑक्सीकारक अम्लों के साथ अभिक्रिया करता है।

सांद्र नाइट्रिक अम्ल के साथ: Te (s) + 4HNO₃ (conc) → H₂TeO₃ (aq) + 4NO₂ (g) + H₂O (l) (टेल्यूरियम का टेल्यूरस अम्ल, H₂TeO₃ में ऑक्सीकरण होता है)
गर्म सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ: Te (s) + 2H₂SO₄ (conc, hot) → TeO₂ (s) + 2SO₂ (g) + 2H₂O (l) (कुछ मामलों में, Te के विशिष्ट जटिल धनायन जैसे Te₄²⁺ बन सकते हैं, लेकिन TeO₂ एक सामान्य उत्पाद है)।

4. क्षार के साथ अभिक्रिया

टेल्यूरियम गर्म, सांद्र क्षार विलयनों में असमानुपातन (एक साथ ऑक्सीकरण और अपचयन) से गुजरता है।

3Te (s) + 6NaOH (aq) → Na₂TeO₃ (aq) + 2Na₂Te (aq) + 3H₂O (l) (टेल्यूरियम का टेल्यूराइट (TeO₃²⁻, Te(+4)) में ऑक्सीकरण होता है और टेल्यूराइड (Te²⁻, Te(-2)) में अपचयन होता है)।

5. टेल्यूराइड्स का निर्माण

टेल्यूरियम सक्रिय धातुओं (जैसे, क्षार धातुएँ, क्षारीय मृदा धातुएँ) के साथ अभिक्रिया करके धातु टेल्यूराइड्स बनाता है।

2Na (s) + Te (s) → Na₂Te (s)

औद्योगिक और जैविक महत्व

औद्योगिक महत्व

मिश्र धातुएँ: टेल्यूरियम को स्टील, तांबे और सीसे में मिलाया जाता है।
- स्टील में, यह मशीनीयता में सुधार करता है।
- तांबे में, यह विद्युत चालकता को कम किए बिना मशीनीयता बढ़ाता है।
- सीसे में, यह विशेष रूप से बैटरी प्लेटों और केबल शीथिंग के लिए शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध बढ़ाता है।
अर्धचालक: कैडमियम टेल्यूराइड (CdTe) और मर्करी कैडमियम टेल्यूराइड (HgCdTe) सौर कोशिकाओं, अवरक्त डिटेक्टरों और थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले महत्वपूर्ण अर्धचालक हैं।
थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री: बिस्मथ टेल्यूराइड (Bi₂Te₃) थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर और कूलर (पेल्टियर उपकरण) में एक प्रमुख घटक है, जो गर्मी को सीधे बिजली में या इसके विपरीत परिवर्तित करता है।
रबर वल्कनीकरण: टेल्यूरियम यौगिक रबर के वल्कनीकरण में त्वरक और एंटीऑक्सीडेंट के रूप में कार्य करते हैं।
ऑप्टिकल स्टोरेज: टेल्यूरियम मिश्र धातुओं का उपयोग कुछ चरण-परिवर्तन ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज उपकरणों (जैसे, पुन: लिखने योग्य सीडी और डीवीडी) में किया जाता है।

जैविक महत्व

टेल्यूरियम को मनुष्यों या अन्य उच्च जीवों के लिए एक आवश्यक तत्व नहीं माना जाता है।
उच्च सांद्रता में, टेल्यूरियम और इसके यौगिक विषाक्त होते हैं। संपर्क से साँस में लहसुन जैसी गंध (टेल्यूरियम सांस) आ सकती है, जो शरीर में वाष्पशील डाइमिथाइल टेल्यूराइड, (CH₃)₂Te के निर्माण के कारण होती है।
कुछ सूक्ष्मजीवों में टेल्यूराइट (TeO₃²⁻) यौगिकों को चयापचय करने की क्षमता होती है, अक्सर उन्हें मौलिक टेल्यूरियम में अपचयित करते हैं, जिससे काले टेल्यूरियम निक्षेपों का निर्माण हो सकता है।