Telluuri(IV)kloridi (telluuritetrakloridi, TeCl4) – määritelmä ja ominaisuudet

Telluuri(IV)kloridi, joka tunnetaan myös nimellä telluuritetrakloridi, on kemiallinen yhdiste. Sen kemiallinen kaava on TeCl₄ . Se sisältää telluuria sen hapetusasteessa +4. Se sisältää myös kloridi-ioneja.

Yleiskuva

TeCl₄ on voimakkaasti reaktiivinen halogenidi, joka esiintyy tyypillisesti keltaisena tai oranssinkeltaisena kiteisenä aineena. Se toimii sekä tärkkelyksenä että hapettimena eri orgaanisissa ja epäorgaanisissa reaktioissa ja muodostaa helposti adukteja Lewis-emästen kanssa. Molekyylissä telluuri on neljän kloridin sitoma ja kantaa +4-oksidaatiotilaa.

Rakenne ja sidokset

Kaavallisesti TeCl₄ on tyyppiä AX₄E (telluurilla on yksi pariton elektronipari), joten yksinkertaisen VSEPR-mallin mukaan vapaan elektroniparin takia yksittäinen molekyyli olisi "see-saw" -muotoinen (muunnelma trigonaalisesta bipyramidaalisesta ympäristöstä). Kiinteässä tilassa yhdiste kuitenkin usein polymerisoituu tai muodostaa kloridisiltaisia rakenteita, joissa kloridi-atomit voivat sitoa useampaan telluuriin.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

• Moolimassa: noin 315,2 g·mol^-1.
• Ulkonäkö: keltaoranssi kiteinen aine.
• Sulamispiste: noin 224 °C (arvoja eri lähteissä voi vaihdella).
• Kiehumispiste: hajoaa tai sublimoituu korkeissa lämpötiloissa; muodollinen kiehumispiste on korkeampi (saattaa hajota ennen puhdasta kiehumista).
• Liukoisuus: reagoi veden kanssa (hydrolysoituu), liukenee orgaanisiin liuottimiin kuten halogenoituihin hiilivetyihin; muodostaa adukteja eetterien ja muiden Lewis-emästen kanssa.

Valmistus

Telluuri(IV)kloridia valmistetaan yleensä telluuridioksidin tai metallitelluurin reaktioilla kloorin tai klorisoivien reagointiaineiden kanssa. Yksi yleinen tapa on suora klooritus metallista telluurista tai telluuridioksidista korkeassa lämpötilassa, jolloin syntyy TeCl₄ ja mahdollisesti muita kloridiyhdisteitä riippuen olosuhteista.

Reaktiivisuus

• Hydrolyysi: TeCl₄ hydrolysoituu vedessä muodostaen telluurin oksideja (esim. TeO₂) ja suolahappoa (HCl). Tämä reaktio on eksoterminen ja vapauttaa korrodoivia HCl-höyryjä.
• Lewis-happona: toimii Lewis-happona ja muodostaa adukteja esimerkiksi eetterien ja nitraalien kanssa (TeCl₄·2Et₂O jne.).
• Klorointikyky: voi toimia klorivoimana orgaanisissa reaktioissa ja osallistua oksidointireaktioihin telluurin eri oksidaatiotilojen välillä.

Käyttö ja sovellukset

TeCl₄ on lähinnä reagenssi laboratorio- ja kemianteollisuuskäytössä. Sitä käytetään muun muassa:

• lähtöaineena muiden telluuriyhdisteiden synteesissä;
• klorointireagenssina tai katalyyttisena aineena tietyissä orgaanisissa synteeseissä;
• aineena, josta voidaan valmistaa telluuripohjaisia puolijohde- tai materiaalikemian komponentteja laboratoriotasolla.

Turvallisuus ja käsittely

TeCl₄ on myrkyllinen ja syövyttävä yhdiste. Se hydrolysoituu helposti kosteudessa muodostaen vapaata suolahappoa, jonka höyryt ovat haitallisia hengitettyinä ja ärsyttävät silmiä ja limakalvoja. Tyypillisiä turvallisuustoimia ovat:

• käsittely hyvin tuuletetussa tilassa tai fume hoodissa;
• suojalasit, happenkestävät käsineet ja suojavaatetus;
• säilytys suljetuissa, kuivuudelta suojatuissa astioissa ja inertissä kaasussa tarvittaessa;
• varoalue jätteen neutraloimiseksi (esim. hydrolyysi kontrolloidusti ja neutralointi ennen hävittämistä noudattaen paikallisia määräyksiä).

Analysointi

Telluuri(IV)kloridia voidaan karakterisoida useilla menetelmillä: röntgendiffraktio (kiinteän rakenteen määritys), spektroskopiset menetelmät (IR, Raman), massa- ja elektronispektrometria sekä 125Te-NMR (sopivissa liuottimissa tai johdannaisissa). Elementaarinen analyysi ja titrausmenetelmät voivat myös antaa tietoa kloridipitoisuudesta ja Te:n määrästä.

Liittyvät yhdisteet

Telluurin muut halogenidit (esim. TeCl₂, TeBr₄) ja orgaaniset telluuriyhdisteet muodostavat laajan kemiallisen perheen. TeCl₄ on tärkeä välituote ja lähtöaine näiden yhdisteiden tutkimuksessa ja synteesissä.

Huom. Tämä teksti antaa yleiskatsauksen ja turvallisuustiedot; työskentelyä TeCl₄:n kanssa tulee aina suunnitella käyttötarkoituksen ja määrän mukaan, ja noudattaa ajantasaisia turvallisuusohjeita sekä paikallisia säädöksiä.

Hae kirjaimella