టెల్లూరియం (Te): ధర్మాలు, చర్యలు మరియు ప్రాముఖ్యత
Introduction
టెల్లూరియం (Te) అనేది ఆవర్తన పట్టికలోని గ్రూప్ 16 (చాల్కోజెన్లు) లో కనిపించే పెళుసైన, వెండి-తెలుపు మెటల్లాయిడ్ మూలకం. ఇది సాపేక్షంగా అరుదైనది అయినప్పటికీ, దాని ప్రత్యేకమైన సెమీకండక్టర్ ధర్మాలు మరియు అనేక రకాల సమ్మేళనాలను ఏర్పరిచే సామర్థ్యం కారణంగా వివిధ హై-టెక్నాలజీ అనువర్తనాలలో ఇది చాలా కీలకమైనది. దీని రసాయన ప్రవర్తన లోహాలు మరియు అలోహాల మధ్య లక్షణాలను చూపుతుంది, ఇది మెటల్లాయిడ్గా దాని స్థానానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.
CBSE/JEE Quick Revision Notes
- పరమాణు సంఖ్య (Z): 52
- పరమాణు ద్రవ్యరాశి (A): 127.60 u
- సంకేతం: Te
- గ్రూప్: 16 (చాల్కోజెన్లు)
- పీరియడ్: 5
- బ్లాక్: p-బ్లాక్
- వర్గీకరణ: మెటల్లాయిడ్
- సాధారణ ఆక్సీకరణ స్థితులు: -2, +2, +4, +6
- STP వద్ద భౌతిక స్థితి: ఘన
- స్వభావం: పెళుసైన, మెరిసే, వెండి-తెలుపు. పాలిమార్ఫిజంను ప్రదర్శిస్తుంది.
- ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ (పాలింగ్): 2.1
- ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴
Electron Configuration & Bonding Behavior
టెల్లూరియం యొక్క ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁴ లేదా సంక్షిప్త రూపంలో [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴.
- వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు: ఆరు వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు (5s² 5p⁴).
- బంధం: ఇతర చాల్కోజెన్ల వలె, టెల్లూరియం ప్రధానంగా సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరుస్తుంది.
- -2 ఆక్సీకరణ స్థితి: దాని 5p ఉపశెల్ను పూర్తి చేయడానికి రెండు ఎలక్ట్రాన్లను పొందడం ద్వారా సాధించబడుతుంది, సాధారణంగా టెల్లూరైడ్లలో (ఉదా., H₂Te, Na₂Te) కనిపిస్తుంది.
- +2 ఆక్సీకరణ స్థితి: తక్కువ సాధారణం, కానీ సంభవించవచ్చు, ముఖ్యంగా హాలోజెన్లతో.
- +4 ఆక్సీకరణ స్థితి: అత్యంత స్థిరమైన మరియు సాధారణ ధన ఆక్సీకరణ స్థితి, బంధం కోసం రెండు 5s మరియు రెండు 5p ఎలక్ట్రాన్లను ఉపయోగించుకుంటుంది (ఉదా., TeO₂, TeCl₄).
- +6 ఆక్సీకరణ స్థితి: అన్ని ఆరు వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లను చేర్చడం ద్వారా సాధించబడుతుంది, తరచుగా ఆక్సిజన్ లేదా ఫ్లోరిన్ వంటి అధిక ఎలక్ట్రోనెగటివ్ మూలకాలతో కనిపిస్తుంది (ఉదా., H₂TeO₄, TeF₆).
- లోహ స్వభావం: ఆక్సిజన్, సల్ఫర్ మరియు సెలీనియంతో పోలిస్తే, టెల్లూరియం అధిక లోహ స్వభావాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది, ఇది దాని అధిక వాహకత మరియు దాని ఆక్సైడ్ల ఉభయధర్మ స్వభావంలో ప్రతిబింబిస్తుంది.
Crucial Chemical Reactions
1. ఆక్సిజన్తో చర్య
టెల్లూరియం గాలిలో లేదా ఆక్సిజన్లో మండి టెల్లూరియం డయాక్సైడ్ను ఏర్పరుస్తుంది.
Te (s) + O₂ (g) → TeO₂ (s)
2. హాలోజెన్లతో చర్య
హాలోజన్ మరియు పరిస్థితులను బట్టి, టెల్లూరియం హాలోజెన్లతో సులభంగా చర్య జరిపి వివిధ హాలైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది. ఫ్లోరిన్తో అధిక ఆక్సీకరణ స్థితులు ప్రాధాన్యతనిస్తాయి.
- ఫ్లోరిన్తో (టెల్లూరియం హెక్సాఫ్లోరైడ్, Te(VI) ఏర్పరుస్తూ):
Te (s) + 3F₂ (g) → TeF₆ (g) - క్లోరిన్తో (టెల్లూరియం టెట్రాక్లోరైడ్, Te(IV) ఏర్పరుస్తూ):
Te (s) + 2Cl₂ (g) → TeCl₄ (s)
3. ఆమ్లాలతో చర్య
టెల్లూరియం సాధారణంగా ఆక్సీకరణం చెందని ఆమ్లాలతో చర్యారహితంగా ఉంటుంది. ఇది బలమైన ఆక్సీకరణ ఆమ్లాలతో చర్య జరుపుతుంది.
- గాఢ నైట్రిక్ ఆమ్లంతో:
Te (s) + 4HNO₃ (conc) → H₂TeO₃ (aq) + 4NO₂ (g) + H₂O (l)(టెల్లూరియం టెల్లూరస్ ఆమ్లం, H₂TeO₃ గా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది) - వేడి గాఢ సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంతో:
Te (s) + 2H₂SO₄ (conc, hot) → TeO₂ (s) + 2SO₂ (g) + 2H₂O (l)(కొన్ని సందర్భాలలో, Te యొక్క Te₄²⁺ వంటి నిర్దిష్ట సంక్లిష్ట కాటయాన్లు ఏర్పడవచ్చు, కానీ TeO₂ ఒక సాధారణ ఉత్పత్తి.)
4. క్షారాలతో చర్య
టెల్లూరియం వేడి, గాఢ క్షార ద్రావణాలలో అసమానత (ఏకకాల ఆక్సీకరణం మరియు క్షయకరణం) చెందుతుంది.
3Te (s) + 6NaOH (aq) → Na₂TeO₃ (aq) + 2Na₂Te (aq) + 3H₂O (l)
(టెల్లూరియం టెల్లూరైట్గా (TeO₃²⁻, Te(+4)) ఆక్సీకరణం చెందుతుంది మరియు టెల్లూరైడ్గా (Te²⁻, Te(-2)) క్షయకరణం చెందుతుంది.)
5. టెల్లూరైడ్ల నిర్మాణం
టెల్లూరియం క్రియాశీల లోహాలతో (ఉదా., ఆల్కలీ లోహాలు, ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహాలు) చర్య జరిపి లోహ టెల్లూరైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది.
2Na (s) + Te (s) → Na₂Te (s)
Industrial and Biological Importance
పారిశ్రామిక ప్రాముఖ్యత
- మిశ్రమాలు: టెల్లూరియంను ఉక్కు, రాగి మరియు సీసంలో కలుపుతారు.
- ఉక్కులో, ఇది యంత్ర పనితనాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
- రాగిలో, ఇది విద్యుత్ వాహకతను తగ్గించకుండా యంత్ర పనితనాన్ని పెంచుతుంది.
- సీసంలో, ఇది బలం మరియు తుప్పు నిరోధకతను పెంచుతుంది, ముఖ్యంగా బ్యాటరీ ప్లేట్లు మరియు కేబుల్ షీథింగ్కు.
- సెమీకండక్టర్లు: కాడ్మియం టెల్లూరైడ్ (CdTe) మరియు మెర్క్యూరీ కాడ్మియం టెల్లూరైడ్ (HgCdTe) సౌర ఘటాలు, ఇన్ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్లు మరియు థర్మోఎలక్ట్రిక్ పరికరాలలో ఉపయోగించే కీలకమైన సెమీకండక్టర్లు.
- థర్మోఎలక్ట్రిక్ పదార్థాలు: బిస్మత్ టెల్లూరైడ్ (Bi₂Te₃) థర్మోఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్లు మరియు కూలర్లలో (పెల్టియర్ పరికరాలు) ఒక కీలకమైన భాగం, ఇది వేడిని నేరుగా విద్యుత్గా లేదా దీనికి విరుద్ధంగా మారుస్తుంది.
- రబ్బర్ వల్కనైజేషన్: టెల్లూరియం సమ్మేళనాలు రబ్బర్ వల్కనైజేషన్లో త్వరితకాలు మరియు యాంటీఆక్సిడెంట్లుగా పనిచేస్తాయి.
- ఆప్టికల్ నిల్వ: టెల్లూరియం మిశ్రమ లోహాలు కొన్ని ఫేజ్-ఛేంజ్ ఆప్టికల్ డేటా నిల్వ పరికరాలలో (ఉదా., తిరిగి వ్రాయగల CDలు మరియు DVDలు) ఉపయోగించబడతాయి.
జీవ ప్రాముఖ్యత
- మానవులకు లేదా ఇతర ఉన్నత జీవులకు టెల్లూరియం అత్యవసర మూలకంగా పరిగణించబడదు.
- అధిక గాఢతలలో, టెల్లూరియం మరియు దాని సమ్మేళనాలు విషపూరితమైనవి. వీటి బహిర్గతం శ్వాసపై వెల్లుల్లి లాంటి వాసనను (టెల్లూరియం బ్రెత్) కలిగిస్తుంది, ఇది శరీరంలో అస్థిరమైన డైమెథైల్ టెల్లూరైడ్, (CH₃)₂Te, ఏర్పడటం వల్ల సంభవిస్తుంది.
- కొన్ని సూక్ష్మజీవులు టెల్లూరైట్ (TeO₃²⁻) సమ్మేళనాలను జీవక్రియ చేసే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, తరచుగా వాటిని మూలక టెల్లూరియంగా క్షయకరణం చేస్తాయి, ఇది నల్ల టెల్లూరియం నిక్షేపాలను ఏర్పరచడానికి దారితీస్తుంది.