Struktura, właściwości i zastosowanie selenku wodoru (H2Se)

4973
Basil Manning
Struktura, właściwości i zastosowanie selenku wodoru (H2Se)

Plik wodoroselen lub selenowodór jest związkiem nieorganicznym, którego wzór chemiczny to HdwaWiem. Ma charakter kowalencyjny iw zwykłych warunkach temperatury i ciśnienia jest gazem bezbarwnym; ale z silnym zapachem rozpoznawalnym po jego mniejszej obecności. Pod względem chemicznym jest chalkogenkiem, więc selen ma wartościowość -2 (Sedwa-).

Ze wszystkich selenidów H.dwaJest najbardziej toksyczny, ponieważ jego cząsteczka jest mała, a jego atom selenu ma mniej przeszkód sterycznych podczas reakcji. Z drugiej strony jego zapach pozwala osobom pracującym z nim na wykrycie go na miejscu w przypadku wycieku poza okap laboratoryjny..

Selenowodór można syntetyzować przez bezpośrednie połączenie jego dwóch pierwiastków: wodoru cząsteczkowego, Hdwa, i selen metaliczny. Można go również otrzymać rozpuszczając w kwasie solnym związki bogate w selen, takie jak selenek żelaza (II), FeSe..

Z drugiej strony selenowodór wytwarza się przez rozpuszczenie selenowodoru w wodzie; to znaczy, pierwsza jest rozpuszczona w wodzie, a druga składa się z cząsteczek gazowych.

Jego głównym zastosowaniem jest bycie źródłem selenu w syntezie organicznej i nieorganicznej.

Indeks artykułów

  • 1 Struktura selenowodoru
  • 2 Właściwości
    • 2.1 Wygląd fizyczny
    • 2.2 Masa cząsteczkowa
    • 2.3 Temperatura wrzenia
    • 2.4 Temperatura topnienia
    • 2.5 Prężność par
    • 2.6 Gęstość
    • 2,7 pKa
    • 2.8 Rozpuszczalność w wodzie
    • 2.9 Rozpuszczalność w innych rozpuszczalnikach
  • 3 Nazewnictwo
    • 3.1 Selenek lub wodorek?
  • 4 Zastosowania
    • 4.1 Metaboliczne
    • 4.2 Przemysłowe
  • 5 Referencje

Struktura selenowodoru

Cząsteczka selenku wodoru. Źródło: Ben Mills [domena publiczna]
 

Na górnym obrazie widać, że cząsteczka HdwaMa geometrię kątową, chociaż jego kąt 91 ° sprawia, że ​​wygląda bardziej jak L niż V. W tym modelu sfer i prętów atomy wodoru i selenu są odpowiednio białymi i żółtymi kulkami..

Ta cząsteczka, jak pokazano, jest tą w fazie gazowej; to znaczy dla selenowodoru. Po rozpuszczeniu w wodzie uwalnia proton, aw roztworze mamy parę HSe- H.3LUB+; ta para jonów dochodzi do selenowodoru, oznaczonego jako H.dwaSe (ac), aby odróżnić go od selenowodoru, H.dwaSe (g).

Dlatego struktury między H.dwaSe (ac) i H.dwaSe (g) są bardzo różne; pierwsza jest otoczona wodną kulą i przedstawia ładunki jonowe, a druga składa się z aglomeratu cząsteczek w fazie gazowej.

Cząsteczki H.dwaLedwo mogą oddziaływać ze sobą bardzo słabymi siłami dipolowo-dipolowymi. Selen, chociaż jest mniej elektroujemny niż siarka, skupia wyższą gęstość elektronów poprzez „odbieranie” atomom wodoru..

Tabletki wodorku selenu

Jeśli cząsteczki H.dwaPoddawane są niezwykłemu ciśnieniu (setki GPa), teoretycznie są zmuszane do zestalenia poprzez tworzenie wiązań Se-H-Se; Są to wiązania trzech centrów i dwóch elektronów (3c-2e), w których uczestniczy wodór. Dlatego cząsteczki zaczynają tworzyć struktury polimerowe, które definiują ciało stałe..

W tych warunkach substancję stałą można wzbogacić większą ilością wodoru, co całkowicie modyfikuje powstałe struktury. Ponadto kompozycja staje się typem H.nSe, gdzie n waha się od 3 do 6. Tak więc wodorki selenu sprężone pod wpływem tych ciśnień, w obecności wodoru, mają wzory chemiczne H3Se do H.6wiem.

Szacuje się, że te wzbogacone w wodór wodorki selenu mają właściwości nadprzewodzące.

Nieruchomości

Wygląd fizyczny

Bezbarwny gaz, który w niskich temperaturach pachnie jak zgniła rzodkiew i zgniłe jaja, jeśli jego stężenie wzrośnie. Jego zapach jest gorszy i bardziej intensywny niż siarkowodór (który jest już dość nieprzyjemny). Jest to jednak dobra rzecz, ponieważ ułatwia jej wykrycie i zmniejsza ryzyko długotrwałego kontaktu lub wdychania..

Kiedy się pali, wydziela niebieskawy płomień będący produktem interakcji elektronowych w atomach selenu.

Masa cząsteczkowa

80,98 g / mol.

Temperatura wrzenia

-41 ° C.

Temperatura topnienia

-66 ° C.

Ciśnienie pary

9,5 atm w 21 ° C.

Gęstość

3553 g / l.

pKdo

3.89.

Rozpuszczalność w wodzie

0,70 g / 100 ml. Potwierdza to fakt, że atom selenu w HdwaNie może tworzyć znaczących wiązań wodorowych z cząsteczkami wody.

Rozpuszczalność w innych rozpuszczalnikach

-Rozpuszczalny w CSdwa, co nie jest zaskakujące ze względu na analogię chemiczną między selenem i siarką.

-Rozpuszczalny w fosgenie (w niskich temperaturach, ponieważ wrze w 8 ° C).

Nomenklatura

Jak już wyjaśniono w poprzednich sekcjach, nazwa tego związku różni się w zależności od tego, czy H.dwaZnajduje się w fazie gazowej lub rozpuszczonej w wodzie. Kiedy znajduje się w wodzie, określa się go jako selenowodór, który w kategoriach nieorganicznych jest niczym innym jak węglowodorem. W przeciwieństwie do cząsteczek gazowych, jego kwaśny charakter jest większy.

Jednakże, niezależnie od tego, czy jest gazem, czy rozpuszczonym w wodzie, atom selenu zachowuje te same właściwości elektroniczne; na przykład jego wartościowość wynosi -2, chyba że podlega reakcji utleniania. Ta wartościowość -2 jest powodem, dla którego nazywa się to seleniżubr wodór, ponieważ anionem selenku jest Sedwa-; który jest bardziej reaktywny i redukujący niż S.dwa-, siarczek.

W przypadku stosowania systematycznej nomenklatury należy określić liczbę atomów wodoru w związku. Tak więc HdwaNazywa się: selenek dałwodór.

Selenek lub wodorek?

Niektóre źródła określają go jako wodorek. Gdyby tak było, selen miałby ładunek dodatni +2, a wodór miałby ładunek ujemny -1: SeHdwa (Wiemdwa+, H.-). Selen jest atomem bardziej elektroujemnym niż wodór i dlatego „gromadzi” najwyższą gęstość elektronów w cząsteczce Hdwawiem.

Jednak jako taki nie można teoretycznie wykluczyć istnienia wodorku selenu. W rzeczywistości, przy obecności anionów H.- Ułatwiłoby to wiązania Se-H-Se, odpowiedzialne za struktury stałe powstające pod ogromnymi ciśnieniami według badań obliczeniowych.

Aplikacje

Metaboliczny

Chociaż wydaje się to sprzeczne, pomimo dużej toksyczności H.dwaJest produkowany w organizmie na szlaku metabolicznym selenu. Jednak gdy tylko zostanie wyprodukowany, komórki wykorzystują go jako półprodukt w syntezie selenoprotein lub ostatecznie ulega metylacji i wydaleniu; jednym z objawów jest posmak czosnku w ustach.

Przemysłowy

HdwaSłuży głównie do dodawania atomów selenu do struktur stałych, takich jak materiały półprzewodnikowe; do cząsteczek organicznych, takich jak alkeny i nitryle do syntezy organicznych selenków; lub do roztworu w celu wytrącenia selenków metali.

Bibliografia

  1. Wikipedia. (2018). Selenowodór. Odzyskane z: en.wikipedia.org
  2. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (Czwarta edycja). Mc Graw Hill.
  3. Atomistyka. (2012). Selenek wodoru, H.dwaWiem. Źródło: selenium.atomistry.com
  4. Tang Y. i kol. (2017). Selenek wodoru (H.dwaSe) Gaz domieszkowy do implantacji selenu. XXI Międzynarodowa Konferencja Technologii Implantacji Jonowej (IIT). Tainan, Tajwan.
  5. Preparat chemiczny. (2018). Selenowodór. Odzyskany z: formulacionquimica.com
  6. PubChem. (2019). Selenowodór. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  7. Zhang, S.. et al. (2015). Diagram fazowy i nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe sprężonych wodorków selenu. Sci. Rep. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
  8. Acids.Info. (2019). Kwas selenowodorowy: właściwości i zastosowania tego węglowodoru. Odzyskany z: acidos.info/selenhidrico

Jeszcze bez komentarzy