ВОДОРОДЕН СЕЛЕНИД (H2SE): СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И ПРИЛОЖЕНИЯ - ХИМИЯ - 2024

В selenhídrico киселина селенид или водород е неорганично съединение с химична формула Н ₂ Se. Той има ковалентна природа и при обикновени условия на температура и налягане е безцветен газ; но със силна миризма, разпознаваема по незначителното й присъствие. Химически, това е халкогенид, така че селенът има валентност -2 (Se ^2-).

От всички селениди, H ₂ Se е най-токсичен, тъй като молекулата му е малка, а атомът на селен е по-малко стерилно затруднен при реакция. От друга страна, миризмата му позволява на онези, които работят с него, да го открият незабавно в случай на изтичане извън лабораторния капак.

Водороден селенид могат да бъдат синтезирани чрез директна комбинация от двете си елементи: молекулен водород, H ₂ и метален селен. Може да се получи и чрез разтваряне на богати на селен съединения, като желязо (II) селенид, FeSe, в солна киселина.

От друга страна, водородният селенид се получава чрез разтваряне на водороден селенид във вода; т. е. първата се разтваря във вода, докато втората се състои от газообразни молекули.

Основната му употреба е да бъде източник на селен в органичен и неорганичен синтез.

Структура на водороден селенид

Водородна селенидна молекула. Източник: Бен Милс

Изображението по-горе показва, че молекулата на H ₂ Se има ъглова геометрия, въпреки че ъгълът ѝ 91 ° го прави да прилича повече на L, отколкото на V. В този модел от сфери и пръти водородните атоми и тази на селена са съответно бялата и жълтата сфера.

Тази молекула, както е показано, е тази в газовата фаза; тоест за водороден селенид. Когато се разтвори във вода, той отделя протон и в разтвор имаме двойката HSe ^- H ₃ O ⁺; тази двойка йони идва до водороден селенид, обозначен с Н ₂ Se (aq), за да го разграничи от водородния селенид, H ₂ Se (g).

Следователно структурите между H ₂ Se (ac) и H ₂ Se (g) са много различни; първата е заобиколена от водна сфера и има йонни заряди, а втората се състои от агломерат от молекули в газовата фаза.

Молекулите на H ₂ Se почти не могат да взаимодействат помежду си чрез много слаби сили на дипол-дипол. Селенът, въпреки че е по-малко електроотрицателен от сярата, концентрира по-висока плътност на електроните, като го „отнема“ от водородните атоми.

Селен хидриди таблетки

Ако молекулите на H ₂ Se са подложени на извънредно налягане (стотици GPa), теоретично те са принудени да се втвърдят чрез образуването на връзки Se-H-Se; Това са връзки от три центъра и два електрона (3с-2е), където водородът участва. Следователно молекулите започват да образуват полимерни структури, които определят твърдо вещество.

При тези условия твърдото вещество може да бъде обогатено с повече водород, което напълно модифицира получените структури. Освен това, съставът става от типа H _n Se, където n варира от 3 до 6. По този начин, селеновите хидриди, компресирани от тези налягания и в присъствието на водород, имат химични формули H ₃ Se до H ₆ Se.

Смята се, че тези хидриди, обогатени с водород, селен имат свръхпроводими свойства.

Имоти

Външен вид

Безцветен газ, който при ниски температури мирише на гнила репичка и гнили яйца, ако концентрацията му се увеличи. Миризмата му е по-лоша и по-интензивна от тази на сероводорода (което вече е доста неприятно). Това обаче е добро нещо, тъй като помага за лесното му откриване и намалява рисковете от продължителен контакт или вдишване.

Когато гори, той излъчва синкав пламък, получен от електронни взаимодействия в атомите на селена.

Молекулярна маса

80,98 g / mol.

Точка на кипене

-41 ° С.

Точка на топене

-66 ° С.

Парно налягане

9,5 атм при 21 ° С.

плътност

3,555 g / L

рК

3.89.

Разтворимост във вода

0,70 g / 100 ml. Това потвърждава факта, че атомът на селен в H ₂ Se не може да образува значителни водородни връзки с водни молекули.

Разтворимост в други разтворители

-Разтворим в CS ₂, което не е изненадващо от химическата аналогия между селен и сяра.

-Разтворим във фосген (при ниски температури, тъй като кипи при 8 ° C).

номенклатура

Както вече беше обяснено в предишните раздели, името на това съединение варира в зависимост от това дали H ₂ Se е в газообразна фаза или разтворен във вода. Когато е във вода, тя се означава като водородна селенхидратна киселина, която не е нищо повече от хидрацид в неорганично отношение. За разлика от газообразните молекули, неговият киселинен характер е по-голям.

Въпреки това, независимо дали като газ или разтворен във вода, атомът на селен поддържа същите електронни характеристики; например, валентността му е -2, освен ако не е подложена на окислителна реакция. Тази валентност на -2 е причината, поради която Селени нарича уро селенид на водород, както е анионът, е ^2-; който е по-реактивен и намаляване от S ^2-, сяра.

Ако използвате систематична номенклатура, трябва да посочите броя на водородните атоми в съединението. По този начин, H ₂ се нарича: селенид ди водород.

Селенид или хидрид?

Някои източници го наричат ​​хидрид. Ако наистина са, селен ще бъде положително заредена 2 и водород отрицателно зареден -1: SEH ₂ (Se ²⁺, Н ^-). Селенът е по-електроотрицателен атом от водорода и следователно завършва „запасявайки“ най-високата плътност на електроните в молекулата на H ₂ Se.

Въпреки това, съществуването на селен хидрид не може да бъде теоретично изключено. В действителност, с наличието на H ^- аниони, това би улеснило връзките Se-H-Se, отговорни за твърдите структури, образувани при огромно налягане според изчислителните проучвания.

Приложения

Метаболитният

Въпреки че изглежда противоречиво, въпреки голямата токсичност на H ₂ Se, той се произвежда в организма по метаболитния път на селена. Въпреки това, веднага щом се произведе, клетките го използват като междинен продукт в синтеза на селенови протеини или в крайна сметка той се метилира и екскретира; един от симптомите на това е вкусът на чесън в устата.

индустриален

Н ₂ се използва главно за добавяне на селен атоми към твърди структури, като например полупроводникови материали; до органични молекули, като алкени и нитрили за синтеза на органични селениди; или към разтвор за утаяване на метални селениди.

Препратки

1. Wikipedia. (2018). Водород селенид. Възстановено от: en.wikipedia.org
2. Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (Четвърто издание). Mc Graw Hill.
3. Atomistry. (2012 г.). Водороден селенид, H ₂ Se. Възстановено от: selenium.atomistry.com
4. Танг Я. & кол. (2017). Водороден селенид (H ₂ Se) газ, дозиращ за имплантация на селен. 21-ва международна конференция по йонна имплантационна технология (IIT). Тайнан, Тайван.
5. Химически състав. (2018). Водород селенид. Възстановени от: formulacionquimica.com
6. PubChem. (2019). Водород селенид. Възстановени от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Zhang, S. et al. (2015). Фазова диаграма и високотемпературна свръхпроводимост на компресирани селенинови хидриди. Научна респ. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
8. Acids.Info. (2019). Селенхидратна киселина: свойства и приложения на този хидрацид. Възстановени от: acidos.info/selenhidrico