Sloučeniny selenu a telluru

Selan H₂Se (b. t. -60,4 °C, b. v. -41,5 °C) a tellan H₂Te (b. t. -51 °C, b. v. -1.8 °C) jsou bezbarvé jedovaté plyny s charakteristickým zápachem. Strukturně jsou jejich molekuly analogické sulfánu. Jsou to nestálé endotermické sloučeniny snadno podléhající oxidaci na dioxidy. Vznikají rozkladem selenidů a telluridů kyselinami, syntézou z prvků lze připravit pouze selan. Vodné roztoky selanu (pK_a≈ 4) a tellanu (pK_a≈ 3) jsou silnějšími kyselinami než kyselina sirovodíková. Soli M^I₂Y (Y = Se, Te) a M^IHSe jsou ve vodě rozpustné jen tehdy, jde-li o soli alkalických kovů. Stabilita polychalkogenidů M^I₂Y_x (Y = Se, Te) se s rostoucí atomovou hmotností chalkogenu snižuje.

Oxid seleničitý (SeO₂)_n je řetězovitý polymer, který lze roztavit pouze pod tlakem (sublimuje při 315 °C). Je dobře rozpustný ve vodě, s níž poskytuje kyselinu seleničitou H₂SeO₃. Laboratorně ho lze snadno získat rozpuštěním selenu v koncentrované kyselině dusičné a následnou termickou dehydratací primárně vznikající kyseliny seleničité. Používá se jako mírné oxidační činidlo v organické syntéze. Oxid telluričitý TeO₂ je výrazně méně těkavý (b. t. 733 °C) než oxid seleničitý. Ve vodě je nerozpustný, rozpouští se v hydroxidech za vzniku telluričitanů i v silných kyselinách za tvorby sloučenin typu Te₂O₃SO₄. Připravit ho lze reakcí prvků nebo dehydratací kyseliny telluričité. Existuje ve dvou krystalografických modifikacích analogických rutilu a brookitu.

Oxid selenový (SeO₃)_n je silně hygroskopická bílá krystalická látka známá ve dvou polymorfních modifikacích, z nichž stabilní je tvořena cyklickými tetramerními molekulami (SeO₃)₄ a nestabilní trimerními molekulami (SeO₃)₃. Stejné částice existují i v kapalném a plynném stavu a v nevodných roztocích. Tendence k disociaci na monomerní jednotky SeO₃ je proti oxidu sírovému zanedbatelná. Oxid selenový je termodynamicky méně stabilní než oxid seleničitý, a proto se jeho přípravu v čistém stavu nedařilo dlouho realizovat. Nejvýhodněji ho lze získat dehydratací bezvodé kyseliny selenové oxidem fosforečným a vakuovým vysublimováním z reakční směsi (K. Dostál, 1951). Oxid tellurový TeO₃ je oranžová pevná látka s trojrozměrnou mřížkou složenou z oktaedrů TeO₆ spojených navzájem s využitím všech šesti vrcholů. Je znám ve dvou polymorfních modifikacích, s vodou nereaguje, při vyšších teplotách se chová jako silné oxidační činidlo. Připravuje se dehydratací kyseliny hexahydrogentellurové H₆TeO₆.

Nižší fluoridy (FSeSeF, Se=SeF₂ a SeF₂) a chloridy (ClSeSeCl a SeCl₂) selenu jsou strukturními ekvivalenty odpovídajících sloučenin síry a u telluru nejsou známy. Tellur tvoří strukturně i stechiometricky neobvyklý chlorid Te₃Cl₂ s charakterem řetězovitého polymeru. Existuje několik nižších binárních sloučenin jodu s tellurem (Te₂I, Te₄I₄), ale žádná se selenem.

Jsou známy všechny tetrahalogenidy selenu a telluru s výjimkou jodidu seleničitého. Zatímco fluorid seleničitý SeF₄ je strukturně analogický monomernímu fluoridu siřičitému, fluorid telluričitý TeF₄ má charakter řetězového polymeru. Oba se získají řízenou fluorací příslušného chalkogenu. Od tetrafluoridů se odvozují poměrně stálé pentafluoroseleničitany a pentafluorotelluričitany. Pevné tetrachloridy YCl₄ (Y = Se, Te; nejvyšší chloridy obou prvků) vznikají působením nadbytku chloru na chalkogen. Chloridy seleničitý SeCl₄ a telluričitý TeCl₄ tvoří tetramerní krychlové útvary Y₄Cl₁₆ (Y = Se, Te; stejnou strukturu mají i bromidy seleničitý SeBr₄ a telluričitý TeBr₄ a jodid telluričitý TeI₄) a (podobně jako SCl₄) s vhodnými anionty poskytují soli kationtů SeCl₃⁺ a TeCl₃³. V přítomnosti nadbytku halogenidů alkalických kovů tvoří tetrahalogenidy YX₄ (Y = Se, Te; X = Cl, Br) hexahalogenoanionty YX₆²⁻, v nichž volný elektronový pár na atomu chalkogenu není stereochemicky aktivní. Plynné hexafluoridy YF₆ (Y = Se, Te) se tvoří působením nadbytku fluoru na příslušný chalkogen. Připraveny byly i smíšené halogenidy TeClF₅ a TeBrF₅. Dekafluoridy Se₂F₁₀ a Te₂F₁₀ nejsou známy (produkt původně deklarovaný jako Te₂F₁₀ se ukázal být O(TeF₅)₂; existuje i jeho selenový analog O(SeF₅)₂).

Kyselina seleničitá H₂SeO₃ je bezbarvá krystalická látka, která se připravuje oxidací selenu kyselinou dusičnou. Lze ji snadno dehydratovat na oxid seleničitý. Její vodný roztok působí, na rozdíl od roztoků oxidu siřičitého, častěji oxidačně než redukčně

Jsou známy i diseleničitany M^I₂Se₂O₅, které, na rozdíl od disiřičitanů, mají symetrické anionty O₂SeOSeO₂²⁻ s můstkovým atomem kyslíku spojujícím oba atomy selenu. Reakcí roztoku kyseliny seleničité se sírou se tvoří thioselenany M^I₂SeO₃S, známy jsou i s nimi izomerní selenosírany M^I₂SO₃Se. Kyselina telluričitá H₂TeO₃ existuje jen v roztoku, při jeho zahušťování postupně polymeruje a vylučuje se oxid telluričitý. Nejčastěji se připravuje reakcí chloridu telluričitého s vodou.

Nejdůležitějšími halogenoderiváty kyseliny seleničité jsou difluorid seleninylu SeOF₂ (agresivní látka korodující sklo) a dichlorid seleninylu SeOCl₂, který se využívá jako rozpouštědlo s vysokou permitivitou.

Kyselina selenová H₂ SeO₄ (b. t. 57 °C) je pevná krystalická látka s výrazným sklonem k tvorbě podchlazené taveniny. Připravuje se reakcí selenanu barnatého s kyselinou sírovou nebo ze selenanu hořečnatého na ionexech. Má silnější oxidační účinky než kyselina sírová (s výjimkou fluoridů oxiduje halogenidy na volné halogeny). Kromě stříbra rozpouští i zlato a palladium a v přítomnosti aniontů chloridových i platinu. Je silnou kyselinu tvořící dvě řady solí. Z halogenoderivátů kyseliny selenové jsou známy pouze kyselina fluoroselenová HSeO₃F a difluorid selenonylu SeO₂F₂, které jsou vlastnostmi a strukturou blízce příbuzné analogickým derivátům kyseliny sírové. Kyselina chlorselenová HSeO₃F je schopná existence pouze za teploty nižší než -10 °C.

Kyselina hexahydrogentellurová (orthotellurová) H₆TeO₆ (b. t. 136 °C) je krystalická látka, která se připravuje oxidací telluru roztokem kyseliny chlorečné

Je známa i ve formě tetrahydrátu. Molekuly Te(OH)₆ mají (i v roztoku) tvar pravidelných oktaedrů a v tomto směru se tellur více podobá svým horizontálním sousedům (cínu, antimonu a jodu) než síře a selenu. Kyselina orthotellurová je poměrně silným oxidačním činidlem, ale velmi slabou kyselinou reagující s alkalickými hydroxidy za tvorby tetrahydrogentelluranů M^I₂H₄TeO₆, které lze termicky převést na tetraoxotellurany (metatellurany) M^I₂TeO₄. Normální soli kyseliny orthotellurové M^I₆TeO₆ lze připravit tavením metatelluranů s oxidem alkalického kovu. Kyselinu dihydrogentellurovou (polymetatellurovou) (H₂ TeO₄)_n lze získat parciální termickou dehydratací (160 °C) kyseliny orthotellurové.

Extrémně explozívní tetranitrid tetraselenu Se₄N₄ má stejnou molekulovou strukturu jako tetranitrid tetrasíry. Rovněž explozívní nitrid telluru s dosud neznámou strukturou má složení spíše Te₃N₄ než Te₄ N₄.

Polykationty jsou, podobně jako u síry, známy i u selenu (Se₄²⁺,Se₈²⁺, Se₁₀²⁺) a telluru (Te₄²⁺, Te₄⁶⁺>) včetně smíšených ((Te_nSe_4-n)²⁺, n = 1 - 4). Existují i kationty obsahující oba tyto prvky((Te_nSe_4-n)²⁺, n = 1-4).

V poměrně rozsáhlé chemii organoprvkových sloučenin selenu (RSeH, R₂Se, R₂Se₂, R₂SeX₂, R₂SeO₂; R = alkyl, aryl, X = halogen) jsou klíčovými výchozími sloučeninami selenidy a diselenidy. Analogické sloučeniny telluru jsou reaktivnější (a tedy méně stálé).