Tellurdioxid

Tellurdioxid ist eine anorganische chemische Verbindung, genauer ein Oxid des Tellurs mit der Formel TeO₂. Es ist das Anhydrid der unbeständigen Tellurigen Säure (H₂TeO₃) und unter Normalbedingungen ein farbloser Feststoff.

Vorkommen

Zemannit-Kristalle auf Paratellurit (α-TeO₂)

Tellurdioxid existiert in zwei Modifikationen, die auch in der Natur in Form der Minerale Paratellurit (α-TeO₂, tetragonal) und Tellurit (β-TeO₂, orthorhombisch) auftreten. Diese beiden Modifikationen sind strukturell sehr eng miteinander verwandt und können meist durch ihre Farbe unterschieden werden, Tellurit hat häufig eine gelbe Farbe während Paratellurit in der Regel farblos ist.

Gewinnung und Darstellung

Tellurdioxid entsteht aus elementarem Tellur durch Verbrennung an Luft in einer blauen Flamme:

$\mathrm{T}\mathrm{e}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{T}\mathrm{e}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Technisch wird TeO₂ durch Reaktion von Tellur mit konzentrierter Salpetersäure (HNO₃) bei 400 °C hergestellt. Dabei wird elementares Tellur zu Te(IV)-oxid oxidiert, während die Salpetersäure zu Stickoxiden reduziert wird:

$\mathrm{3}\mathrm{T}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{⟶}\mathrm{3}\mathrm{T}\mathrm{e}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{N}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Tellurdioxid (Paratellurit) ist ein Feststoff und kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem in der Vorlage:Raumgruppe mit den Gitterkonstanten a = 480 und c = 761 pm. Die Verbindung geht bei 732,6 °C in eine rote Schmelze über. Oberhalb von 1245 °C ist TeO₂ ein gelbes Gas.

Chemische Eigenschaften

Tellurdioxid löst sich sehr schlecht in Wasser unter Bildung geringer Mengen von Telluriger Säure:

$\mathrm{T}\mathrm{e}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftharpoons }{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{T}\mathrm{e}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$

Die Gleichgewichtskonstante der Reaktion ist sehr klein, das Gleichgewicht liegt weit auf der linken Seite. Die dabei entstandene Tellurige Säure ist schwach amphoter und reagiert mit starken Säuren (z. B. Salzsäure HCl) unter Bildung von Tellur(IV)-Salzen:

${\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{T}\mathrm{e}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{T}\mathrm{e}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Reaktionen mit Basen führen zur Bildung von Hydrogentellurat(IV)- (HTeO₃⁻) oder Tellurat(IV)-Ionen (TeO₃²⁻):

${\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{T}\mathrm{e}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{H}\mathrm{T}\mathrm{e}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{T}\mathrm{e}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{2}\mathrm{-}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{O}}^{\mathrm{+}}$

Verwendung

Gläser aus Tellurdioxid haben sehr hohe Brechungsindizes und können daher in Lichtwellenleitern als Alternative zu SiO₂-Gläsern eingesetzt werden. TeO₂-Kristalle werden außerdem als Akustooptische Modulatoren (AOM) verwendet.

Sicherheitshinweise

Tellurdioxid gilt als gesundheitsschädlich, vor allem durch Einatmen von TeO₂-Partikeln und Staub.

Siehe auch

• Tellursäure
• Tellurate