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Tellurate

Un tellurate est un composĂ© chimique contenant un oxyanion de tellure dans lequel cet Ă©lĂ©ment est Ă  l'Ă©tat d'oxydation +6, formellement dĂ©rivĂ© de l'acide tellurique Te(OH)6, par opposition Ă  un tellurite, qui est un composĂ© contenant un oxyanion de tellure Ă  l'Ă©tat d'oxydation +4, formellement dĂ©rivĂ© de l'acide tellureux H2TeO3. Ces deux oxyanions sont cependant couramment dĂ©signĂ©s respectivement comme tellurate(VI) et tellurate(IV) en accord avec les recommandations de l'IUPAC. L'ion mĂ©tatellurate a pour formule TeO42− tandis que l'ion orthotellurate a pour formule TeO66−. Parmi les autres oxyanions du tellure, on peut Ă©galement citer le pentaoxotellurate TeO54−[1], le ditellurate Te2O108−[2] et des anions polymĂ©riques avec du tellure hexacoordonnĂ©, comme (TeO56−)n[3].

Structure des anions métatellurate (à gauche) et orthotellurate (à droite).

Oxyanions du tellure

MĂ©tatellurates

L'anion mĂ©tatellurate TeO42− est analogue Ă  l'anion sulfate SO42− et Ă  l'anion sĂ©lĂ©niate SeO42−. Cependant, alors que les sulfates et les sĂ©lĂ©niates forment des sels isomorphes[4], l'ion mĂ©tatellurate tĂ©traĂ©drique n'est observĂ© que dans quelques composĂ©s tels que le sel de tĂ©traĂ©thylammonium NEt4TeO4[5]. De nombreux composĂ©s dont la stƓchiomĂ©trie suggĂšre la prĂ©sence d'ions mĂ©tatellurate contiennent en rĂ©alitĂ© des anions polymĂ©riques de tellure(VI) hexacoordonnĂ©, comme le tellurate de sodium Na2TeO4, qui contient des octaĂšdres centrĂ©s sur le tellure et qui se touchent par des sommets[6].

TeO42− → TeO32− + 1⁄2 O2, (E0 = –1,042 V)

Le potentiel d'oxydo-réduction standard E0 est significatif car il donne une indication de la force de l'ion tellurate comme oxydant[7].

Orthotellurates

On connaĂźt des composĂ©s contenant l'anion TeO66−, comme Ag6TeO6, Na6TeO6 et Hg3TeO6[8]. Il existe Ă©galement des hydroxyoxotellurates, qui contiennent du TeO66− protonĂ©, comme (NH4)2TeO2(OH)4, parfois Ă©crit NH4TeO4·2H2O, qui contient l'ion TeO2(OH)42− octaĂ©drique[9].

Ion TeO54−

Le composĂ© Cs2K2TeO5 contient des ions TeO54− de gĂ©omĂ©trie bipyramidale trigonale[1]. Le composĂ© Rb6Te2O9 contient Ă  la fois des anions TeO54− et TeO42−[10]. D'autres composĂ©s dont la stƓchiomĂ©trie suggĂšre la prĂ©sence d'ions TeO54− peuvent contenir le dimĂšre Te2O108− constituĂ© de deux octaĂšdres TeO6 partageant ou bien un sommet comme dans le Li4TeO5[2] et le Ag4TeO5[11] ou bien une arĂȘte comme dans le Hg2TeO5[3].

Ions polymériques

L'ion dimĂ©rique Te2O108−, formĂ© de deux octaĂšdres de TeO6 partageant une arĂȘte commune, est observĂ© dans le composĂ© Li4TeO5[2]. Un hydroxy-oxyanion semblable, Te2O6(OH)4, est prĂ©sent dans l'hexahydrate de ditellurate(VI) de sodium et de potassium Na0.5K3.5Te2O6(OH)4·6H2O, qui contient des paires d'octaĂšdres ayant une arĂȘte en commun[12]. On trouve des chaĂźnes d'anions polymĂ©riques (TeO5)4n−
n
formées d'octaÚdres TeO6 par exemple dans le composé Li4TeO5[2].

Chimie aqueuse

En solution aqueuse, les ions tellurate sont hexacoordonnĂ©s. À pH neutre, l'ion le plus courant est H5TeO6−. À pH Ă©levĂ© (basique), c'est l'ion H4TeO62−, tandis qu'Ă  pH faible (acide), il se forme de l'acide tellurique H6TeO6, encore Ă©crit Te(OH)6[7].

Comparaison structurelle avec les oxyanions de soufre et de sélénium

Les oxyanions de soufre ont une coordinence de 4 et tous ces ions, qu'il s'agisse du sulfate SO42−, du pyrosulfate S2O72−, du trisulfate S3O102− et du pentasulfate S5O162−, contiennent du soufre tĂ©tracoordonnĂ© dans des tĂ©traĂšdres unis par des sommets[13].

Il existe de nombreux exemples de sĂ©lĂ©nium tĂ©tracoordonnĂ© parmi les sĂ©lĂ©niates, notamment l'ion tĂ©traĂ©drique SeO42− et l'ion pyrosĂ©lĂ©niate Se2O72−, dont la structure est semblable Ă  celle de l'ion pyrosulfate S2O72−[14]. Contrairement au cas du soufre, il existe des composĂ©s de l'oxyanion de sĂ©lĂ©nium pentacoordonnĂ© comme SeO54− et un exemple de composĂ© de l'ion SeO66−[15] - [16] - [17].

Spectroscopie RMN

Le tellure a deux noyau actif pour la spectroscopie RMN, le 123Te et le 125Te. Le 123Te a une abondance de 0,9 % est un spin nuclĂ©aire valant 1⁄2. Le 125Te a une abondance de 7 % et Ă©galement un spin de 1⁄2[18]. On utilise davantage le 125Te car il a une meilleure sensibilitĂ©[19]. L'ion mĂ©tatellurate prĂ©sente un dĂ©placement chimique d'environ 610 ppm lorsqu'il est analysĂ© Ă  l'aide du 125Te Ă  25 °C, Ă  une frĂ©quence de 94,735 MHz et par rapport Ă  une solution aqueuse molaire d'acide tellurique (concentration de mol/L)[5].

Notes et références

  1. (de) H. Untenecker et R. Hoppe, « Die koordinationszahl 5 bei telluraten: Cs2K2[TeO5] », Journal of the Less Common Metals, vol. 124, nos 1-2,‎ , p. 29-40 (DOI 10.1016/0022-5088(86)90474-1, lire en ligne)
  2. (en) A. F. Wells, Structural Inorganic Chemistry, 5e Ă©dition, Oxford Science Publications, 1984. (ISBN 0-19-855370-6)
  3. (en) Matthias Weil, « Preparation, Thermal Behaviour and Crystal Structure of the Basic Mercury(II) Tetraoxotellurate(VI), Hg2TeO5, and Redetermination of the Crystal Structure of Mercury(II) Orthotellurate(VI), Hg3TeO6 », Zeitschrift fĂŒr anorganische und allgemeine Chemie, vol. 629, no 4,‎ , p. 653-657 (DOI 10.1002/zaac.200390111, lire en ligne)
  4. (en) F. Albert Cotton, Geoffrey Wilkinson, Carlos A. Murillo, Manfred Bochmann, Advanced Inorganic Chemistry, 6e Ă©dition, Wiley-Interscience, New York, 1999, p. 531. (ISBN 0-471-19957-5)
  5. (en) Saki Konaka, Yoshiki Ozawa et Atsushi Yagasaki, « Tetrahedral Tellurate », Inorganic Chemistry, vol. 47, no 4,‎ , p. 1244-1245 (PMID 18220344, DOI 10.1021/ic701578p, lire en ligne)
  6. (en) B. KratochvĂ­l et L. JensovskĂœ, « The crystal structure of sodium metatellurate », Acta Crystallographica Section B, vol. 33, no 8,‎ , p. 2596-2598 (DOI 10.1107/S0567740877008978, lire en ligne)
  7. (en) Ray L. Frost, « Tlapallite H6(Ca,Pb)2(Cu,Zn)3SO4(TeO3)4TeO6, a multi-anion mineral: A Raman spectroscopic study », Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, vol. 72, no 4,‎ , p. 903-906 (DOI 10.1016/j.saa.2008.12.008, Bibcode 2009AcSpA..72..903F, lire en ligne)
  8. (en) Arnold Frederik Holleman et Egon Wiberg, Inorganic Chemistry, traduit par Mary Eagleson et William Brewer, Nils Wiberg Ă©diteur, Academic Press/De Gruyter, San Diego/Berlin, 2001, p. 593. (ISBN 0-12-352651-5)
  9. (en) G. B. Johansson, O. Lindqvist et J. Moret, « Diammonium tellurium(VI) dioxide tetrahydroxide », Acta Crystallographica Section B, vol. 35, no 7,‎ , p. 1684-1686 (DOI 10.1107/S056774087900741X, lire en ligne)
  10. (en) Norman N. Greenwood et Alan Earnshaw, (1997). Chemistry of the Elements, 2e Ă©dition, Butterworth-Heinemann, 1997, p. 782. (ISBN 0-08-037941-9)
  11. (en) Matthias Weil, « New Silver Tellurates – The Crystal Structures of a Third Modification of Ag2Te2O6 and of Ag4TeO5 », Zeitschrift fĂŒr anorganische und allgemeine Chemie, vol. 633, no 8,‎ , p. 1217-1222 (DOI 10.1002/zaac.200700106, lire en ligne)
  12. (en) B. KratochvĂ­l, J. PodlahovĂĄ et L. JensovskĂœ, « Sodium potassium ditellurate(VI) hexahydrate », Acta Crystallographica Section B, vol. 34, no 1,‎ , p. 256-258 (DOI 10.1107/S056774087800271X, lire en ligne).
  13. (en) Norman N. Greenwood et Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2e Ă©dition, Butterworth-Heinemann, 1997, p. 712. (ISBN 0-08-037941-9)
  14. (de) R. Paetzold, H. Amoulong et A. RĆŻĆŸička, « Untersuchungen an Selen–Sauerstoff–Verbindungen. XXVI. Schwingungsspektrum und Kraftkonstanten des Diselenations », Zeitschrift fĂŒr anorganische und allgemeine Chemie, vol. 336, nos 5-6,‎ , p. 278-285 (DOI 10.1002/zaac.19653360508, lire en ligne).
  15. (en) Helmut Haas et Martin Jansen, « Octahedral SeO66− and Square‐Pyramidal SeO54−, Two New Oxoselenate Anions », Angewandte Chemie, International Edition, vol. 39, no 23,‎ , p. 4362-4364 (PMID 29711896, DOI 10.1002/1521-3773(20001201)39:23<4362::AID-ANIE4362>3.0.CO;2-S, lire en ligne).
  16. (en) Denis Orosel, Robert Dinnebier et Martin Jansen, « High-Pressure Synthesis and Structure Determination of K6(SeO4)(SeO5), the First Potassium Orthoselenate(VI) », Inorganic Chemistry, vol. 45, no 26,‎ , p. 10947-10950 (PMID 17173453, DOI 10.1021/ic061548v, lire en ligne).
  17. (de) Helmut Haas et Martin Jansen, « Na4SeO5, ein neues Pentaoxoselenat(VI) – Synthese, Charakterisierung und Vergleich mit isotypem Na4MoO5 », Zeitschrift fĂŒr anorganische und allgemeine Chemie, vol. 627, no 4,‎ , p. 755-760 (DOI 10.1002/1521-3749(200104)627:4<755::AID-ZAAC755>3.0.CO;2-L, lire en ligne).
  18. (en) C. E. Housecroft et A. G. Sharpe, Inorganic Chemistry, 3e Ă©dition, Prentice Hall, 2008. (ISBN 978-0131755536)
  19. (en) R. S. Drago, Physical Methods for Chemists, 2e Ă©dition, Surfside Scientific Publishers, 1992.
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