SELENID VODÍKA (H2SE): ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI A POUŽITIE - CHÉMIA - 2025

Kyselina selenhídrico selenid alebo vodíka je anorganická zlúčenina s chemickým vzorcom H ₂ Se. Povaha je kovalentná a za bežných podmienok teploty a tlaku je to bezfarebný plyn; ale so silnou vôňou rozpoznateľnou pre svoju malú prítomnosť. Chemicky je to chalkogenid, takže selén má valenciu -2 (Se ^2- ).

Zo všetkých selenid, H ₂ Se je veľmi toxická, pretože jej molekuly sú menšie a atóm selénu je menej stericky bránenej pri reakcii. Na druhej strane jej zápach umožňuje tým, ktorí s ním pracujú, ho okamžite zistiť v prípade úniku mimo laboratórneho krytu.

Seľany môžu byť syntetizované v priamej kombinácii svojich dvoch prvkov: molekulárneho vodíka, H ₂ , a kovový selén. Môže sa tiež získať rozpustením zlúčenín bohatých na selén, ako je selenid železitý, FeSe, v kyseline chlorovodíkovej.

Na druhej strane sa selenid vodíka pripravuje rozpustením selenidu vodíka vo vode; to znamená, že prvý je rozpustený vo vode, zatiaľ čo druhý je tvorený plynnými molekulami.

Jeho hlavným využitím je byť zdrojom selénu v organickej a anorganickej syntéze.

Štruktúra selenidu vodíka

Molekula selenidu vodíka. Zdroj: Ben Mills

Obrázok vyššie ukazuje, že H ₂ Sa molekula má uhlovú geometriu, aj keď jeho 91 ° uhol robí to vyzerať ako L, než V. V tomto modeli guličiek a tyčí, atómov vodíka a ako u selénu sú biele a žlté gule.

Táto molekula, ako je znázornené, je molekula v plynnej fáze; to znamená pre selenid vodíka. Po rozpustení vo vode, uvoľní protón a v roztoku máme pár HSE ^- H ₃ O ⁺ ; Táto dvojica ióny prichádza do Seľany, označený H ₂ Se (aq) pre odlíšenie od vodíka selenidu, H _2, sa (g).

Preto konštrukcia medzi H ₂ Se (AC) a H _2, sa (g) sú veľmi odlišné; prvý je obklopený vodnou sférou a má iónové náboje a druhý pozostáva z aglomerátu molekúl v plynnej fáze.

H ₂ So molekuly môže ťažko na seba vzájomne veľmi slabými dipól-dipól síl. Selén, hoci je menej elektronegatívny ako síra, koncentruje vyššiu elektrónovú hustotu tak, že ho "odvádza" z atómov vodíka.

Tablety hydridu selénu

V prípade, že H ₂ So molekuly sú vystavené mimoriadnemu tlaku (stovky GPa), teoreticky sú nútené stuhnúť prostredníctvom tvorby Se-H-Se väzbami; Sú to väzby troch centier a dvoch elektrónov (3c-2e), na ktorých sa zúčastňuje vodík. Preto molekuly začínajú tvoriť polymérne štruktúry, ktoré definujú pevnú látku.

Za týchto podmienok môže byť pevná látka obohatená o viac vodíka, čo úplne modifikuje výsledné štruktúry. Okrem toho, kompozícia sa stáva zo skupín H _n So typu , pričom n znamená číslo od 3 do 6. To znamená, že selén hydridy zhustená týchto tlakov, a v prítomnosti vodíka, majú chemické vzorce H ₃ sa to H ₆ Se.

Predpokladá sa, že tieto hydridy selénu obohatené o selén majú supravodivé vlastnosti.

vlastnosti

Fyzický vzhľad

Bezfarebný plyn, ktorý pri nízkych teplotách zapácha ako zhnitá reďkev a zhnité vajíčka, ak sa jeho koncentrácia zvyšuje. Jeho vôňa je horšia a intenzívnejšia ako vôňa sírovodíka (ktorý je už dosť nepríjemný). Je to však dobrá vec, pretože pomáha pri jej ľahkej detekcii a znižuje riziko dlhodobého kontaktu alebo vdýchnutia.

Keď horí, vydáva namodralý plameň vytváraný elektronickými interakciami v atómoch selénu.

Molekulová hmotnosť

80,98 g / mol.

Bod varu

-41 ° C

Bod topenia

-66 ° C

Tlak vodnej pary

9,5 atm pri 21 ° C

Hustota

3,553 g / l.

pK

3.89.

Rozpustnosť vo vode

0,70 g / 100 ml. To potvrdzuje skutočnosť, že atóm selénu v H ₂ So nemôže tvoriť nezanedbateľné vodíkové väzby s molekulami vody.

Rozpustnosť v iných rozpúšťadlách

- Rozpustný v CS ₂ , čo nie je prekvapujúce z chemickej analógie medzi selénom a sírou.

- Rozpustný vo fosgéne (pri nízkych teplotách, keďže vrie pri 8 ° C).

názvoslovie

Ako už bolo uvedené v predchádzajúcich častiach, názov tejto zlúčeniny sa líši v závislosti na tom, či H ₂ Sa je v plynnej fáze, alebo rozpustí vo vode. Keď je vo vode, označuje sa ako kyselina selénhydridová, čo nie je nič viac ako anorganický hydracid. Na rozdiel od plynných molekúl je jej kyslý charakter väčší.

Atóm selénu si však zachováva rovnaké elektronické vlastnosti ako plyn alebo rozpustený vo vode; napríklad jeho valencia je -2, pokiaľ nepodlieha oxidačnej reakcii. Táto mocnosť -2 je dôvodom, prečo Seleni nazýva uro vodík selenid, pretože anión je ^2- ; ktorý je viac reaktívny a zníženie než S ^-2- , síry.

Ak používate systematickú nomenklatúru, musíte uviesť počet atómov vodíka v zlúčenine. To znamená, že H ₂ sa nazýva: selenid di vodík.

Selenid alebo hydrid?

Niektoré zdroje to označujú ako hydrid. Ak sa to skutočne bolo, selén by pozitívne nabitý +2, a vodík negatívne nabité -1: Seh ₂ (So ²⁺ , H ^- ). Selén je viac elektronegativní atóm ako atóm vodíka, a preto končí "hromadeniu" najvyššiu hustotu elektrónov v H ₂ Se molekuly .

Existenciu hydridu selénu ako takého však nemožno teoreticky vylúčiť. V skutočnosti by za prítomnosti H ^- aniónov uľahčilo Se-H-Se väzby, ktoré sú podľa výpočtových štúdií zodpovedné za pevné štruktúry vznikajúce pri obrovských tlakoch.

aplikácia

metabolický

Hoci sa zdá, protichodné, napriek veľkej toxicity H ₂ Se, je produkovaný v tele v metabolickej dráhe selénu. Akonáhle je však produkovaná, bunky ju používajú ako medziprodukt pri syntéze proteínov selénu alebo sa nakoniec metylovajú a vylučujú; Jedným z príznakov tohto je chuť cesnaku v ústach.

Priemyselný

H ₂ sa používa hlavne pre pridanie atómov selénu na pevné štruktúry, ako sú polovodičové materiály; na organické molekuly, ako sú alkény a nitrily, na syntézu organických selenidov; alebo do roztoku na vyzrážanie selenidov kovov.

Referencie

1. Wikipedia. (2018). Selenid vodíka. Obnovené z: en.wikipedia.org
2. Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
3. Atomistry. (2012). Seľany, H ₂ Se. Obnovené z: selenium.atomistry.com
4. Tang Y. & col. (2017). Seľany (H ₂ Se) dotujúcou látka Plyn pre Selén implantácie. 21. medzinárodná konferencia o technológii implantácie iónov (IIT). Tainan, Taiwan.
5. Chemická formulácia. (2018). Selenid vodíka. Obnovené z: formulacionquimica.com
6. PubChem. (2019). Selenid vodíka. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Zhang, S. a kol. (2015). Fázový diagram a vysokoteplotná supravodivosť stlačených selénových hydridov. Sci. Rep. 5, 15433; doi: 10,1038 / srep15433.
8. Acids.Info. (2019). Kyselina selenhydrová: vlastnosti a použitie tohto hydracidu. Získané z: acidos.info/selenhidrico