СЕЛЕНІД ВОДНЮ (H2SE): СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ ТА ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2025

Selenhídrico кислоти або водень селеніду є неорганічне з'єднання з хімічною формулою Н ₂ Se. Він має ковалентний характер, а в звичайних умовах температури і тиску - це безбарвний газ; але з сильним запахом, впізнаваним незначною його присутністю. Хімічно це халькогенід, тому селен має валентність -2 (Se ^2- ).

З усіх селенідів H ₂ Se є найбільш токсичним, оскільки його молекула невелика, а атом селену менш стерильно утруднений під час реакції. З іншого боку, його запах дозволяє тим, хто працює з ним, негайно виявити його у випадку витоку поза лабораторним витяжкою.

Селенід водню можна синтезувати за допомогою прямого поєднання двох його елементів: молекулярного водню, H ₂ та металевого селену. Його також можна отримати, розчиняючи багаті селеном сполуки, такі як залінід (II) селенід, FeSe, у соляній кислоті.

З іншого боку, селенід водню отримують шляхом розчинення селеніду водню у воді; тобто перший розчиняється у воді, тоді як останній складається з газоподібних молекул.

Основне його використання - джерело селену в органічному та неорганічному синтезі.

Структура селеніду водню

Молекула селеніду водню. Джерело: Ben Mills

Зображення, наведене вище, показує, що молекула H ₂ Se має кутову геометрію, хоча її кут 91 ° робить її схожішою на L, ніж на V. У цій моделі сфер і стрижнів атоми водню та селен - це біла та жовта сфери відповідно.

Ця молекула, як показано, є тією, що знаходиться в газовій фазі; тобто для селеніду водню. Розчиняючись у воді, він вивільняє протон і в розчині маємо пару HSe ^- H ₃ O ⁺ ; Ця пара іонів надходить до селеніду водню, позначеного H ₂ Se (aq), щоб диференціювати його від селеніду водню, H ₂ Se (g).

Тому структури між H ₂ Se (ac) і H ₂ Se (g) дуже різні; перша оточена водною сферою і має іонні заряди, а друга складається з агломерату молекул в газовій фазі.

Молекули H ₂ Se ледве взаємодіють між собою дуже слабкими дипольно-дипольними силами. Селен, хоча він менш електронегативний, ніж сірка, концентрує більш високу щільність електронів, "відбираючи його" від атомів водню.

Таблетки гідридів селену

Якщо молекули H ₂ Se піддаються надзвичайному тиску (сотні ГПа), теоретично вони змушені затвердіти через утворення зв’язків Se-H-Se; Це зв’язки трьох центрів і двох електронів (3c-2e), де бере участь водень. Тому молекули починають утворювати полімерні структури, які визначають тверде тіло.

За цих умов тверда речовина може бути збагачене більшою кількістю водню, що повністю модифікує отримані структури. Крім того, композиція набуває типу H _n Se, де n змінюється від 3 до 6. Таким чином, гідриди селену, стиснуті цими тисками, і в присутності водню, мають хімічні формули H ₃ Se - H ₆ Se.

Вважається, що ці гідриди селену, збагачені водою, мають надпровідні властивості.

Властивості

Зовнішність

Безбарвний газ, який при низькій температурі пахне гнилою редькою та гнилими яйцями, якщо концентрація її зростає. Його запах гірший та інтенсивніший, ніж у сірководню (що вже досить неприємно). Однак це хороша річ, оскільки це допомагає в її легкому виявленні та зменшує ризики тривалого контакту чи вдихання.

Коли він горить, він випромінює синюватого полум'я, що утворюється електронними взаємодіями в атомах селену.

Молекулярна маса

80,98 г / моль.

Точка кипіння

-41 ° С.

Точка плавлення

-66 ° С.

Тиск пари

9,5 атм при 21 ° С.

Щільність

3,555 г / л.

pK

3,89.

Розчинність у воді

0,70 г / 100 мл. Це підтверджує той факт, що атом селену в H ₂ Se не може утворювати помітні водневі зв’язки з молекулами води.

Розчинність в інших розчинниках

-Розчинна у CS ₂ , що не дивно з хімічної аналогії між селеном та сіркою.

-Розчинний у фосгені (при низьких температурах, оскільки він кипить при 8 ° С).

Номенклатура

Як уже було пояснено в попередніх розділах, назва цієї сполуки змінюється залежно від того, знаходиться H ₂ Se у газоподібній фазі чи розчинений у воді. Коли він знаходиться у воді, його називають водневою селегідрінною кислотою, яка є не що інше, як гідрацид в неорганічному відношенні. На відміну від газоподібних молекул, його кислотний характер більший.

Однак, як газ чи розчинений у воді, атом селену підтримує ті ж електронні характеристики; наприклад, його валентність становить -2, якщо тільки вона не зазнає реакції окислення. Ця валентність -2 є причиною того, що Селені називав уро- селенід водню, як аніон - ² ; який є більш реакційноздатним і відновним, ніж S ² , сірка.

Якщо ви використовуєте систематичну номенклатуру, вам слід вказати кількість атомів водню в сполуці. Таким чином, H ₂ називається: селенід ді водень.

Селенід чи гідрид?

Деякі джерела називають це гідридом. Якби це було насправді, селен був би позитивно зарядженим +2, а водень негативно зарядженим -1: SeH ₂ (Se ²⁺ , H ^- ). Селен є більш електронегативним атомом, ніж водень, і, таким чином, «накопичує» найвищу щільність електронів у молекулі H ₂ Se.

Однак як існування гідриду селену теоретично не можна виключати. Насправді, за наявності Н ^- аніонів, це полегшило б зв'язки Se-H-Se, відповідальні за тверді структури, сформовані під величезним тиском згідно з обчислювальними дослідженнями.

Програми

Метаболічні

Хоча це здається суперечливим, незважаючи на велику токсичність H ₂ Se, він виробляється в організмі метаболічним шляхом селену. Однак, як тільки він виробляється, клітини використовують його як проміжний елемент у синтезі білків селену, або він закінчується метильованим та виводиться з організму; одним із симптомів цього є смак часнику в роті.

Промислові

Н ₂ використовується головним чином для додавання атомів селену до твердих структур, таких як напівпровідникові матеріали; до органічних молекул, таким як алкени та нітрили для синтезу органічних селенідів; або до розчину для осадження селенідів металів.

Список літератури

1. Вікіпедія. (2018). Селенід водню. Відновлено з: en.wikipedia.org
2. Шивер і Аткінс. (2008). Неорганічна хімія. (Четверте видання). Mc Graw Hill.
3. Атомістика. (2012 р.). Селенід водню, H ₂ Se. Відновлено з: selenium.atomistry.com
4. Тан Я. & кол. (2017). Дозантний газ для імплантації селену (H ₂ Se) селеніду водню (H ₂ Se). 21-а міжнародна конференція з технології іонної імплантації (IIT). Тайнань, Тайвань.
5. Хімічна рецептура. (2018). Селенід водню. Відновлено з: formulacionquimica.com
6. PubChem. (2019). Селенід водню. Відновлено з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Чжан, С. та ін. (2015). Фазова діаграма та високотемпературна надпровідність стиснених гідридів селену. Наукова реп. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
8. Кислоти.Інфо. (2019). Селеноводородна кислота: властивості та застосування цього гідрациду. Відновлено з: acidos.info/selenhidrico