Структура, властивості, номенклатура та застосування селенгідрової кислоти (H2Se)

The селенова кислота або селенід водню є неорганічним з'єднанням, хімічна формула якого є Н₂Se. Вона ковалентна в природі, а в звичайних умовах температури і тиску це безбарвний газ; але з сильним запахом, що розпізнається своєю меншою присутністю. Хімічно це халькогенід, тому селен має валентність -2 (Se^2-).

З усіх селенідів Н₂Він є найбільш токсичним, тому що його молекула мала, а атом селену має меншу стеричну перешкоду під час реагування. З іншого боку, його запах дозволяє тим, хто працює з нею, виявити його на місці у випадку витоку поза лабораторним дзвоном.

Селенід водню може бути синтезований прямим поєднанням двох його елементів: молекулярного водню, Н₂, і металевий селен. Він також може бути отриманий розчиненням багатих селеном сполук, таких як селенід заліза (II), FeSe, в соляній кислоті..

З іншого боку, селенова кислота готується розчиненням селеніду водню у воді; тобто перший розчиняється у воді, а другий складається з газоподібних молекул.

Його основне застосування полягає в тому, щоб бути джерелом селену в органічному та неорганічному синтезі.

Індекс

• 1 Структура селеніду водню
• 2 Властивості
  • 2.1 Фізичний вигляд
  • 2.2 Молекулярна маса
  • 2.3 Точка кипіння
  • 2.4 Точка плавлення
  • 2.5 Тиск пари
  • 2.6 Щільність
  • 2.7 pKa
  • 2.8 Розчинність у воді
  • 2.9 Розчинність в інших розчинниках
• 3 Номенклатура
  • 3.1 Селенід або гідрид?
• 4 Використання
  • 4.1 Метаболічний
  • 4.2 Промислові
• 5 Посилання

Структура селеніду водню

У верхньому зображенні спостерігається, що молекула Н₂Вона має кутову геометрію, хоча її кут 91 ° більше нагадує L, ніж V. У цій моделі сфер і брусів атоми водню і селен є сферами білого і жовтого кольору. відповідно.

Ця молекула, як показано, є такою в газовій фазі; тобто для селеніду водню. Коли він розчиняється у воді, він вивільняє протон і в розчині має пару HSe^- H₃O⁺; ця пара іонів потрапляє в селеноводородную кислоту, позначену як Н₂Se (ac) диференціюють його від селеніду водню, Н₂Це (г).

Тому структури між Н₂Se (ac) і H₂Se (g) дуже різні; перший оточений водною сферою і представляє іонні заряди, а другий складається з агломерату молекул в газовій фазі.

Молекули Н₂Вони ледве взаємодіють між собою дуже слабкими диполь-дипольними силами. Селен, хоча і менш електронегативний, ніж сірка, концентрує більшу електронну щільність, коли «вихопив» його з атомів водню.

Таблетки гідридів селену

Якщо молекули Н₂Вони піддаються надзвичайному тиску (сотні ГПа), теоретично вони змушені тверднути через утворення зв'язків Se-H-Se; Це ланки трьох центрів і двох електронів (3c-2e), в яких бере участь водень. Тому молекули починають утворювати полімерні структури, які визначають тверде тіло.

В цих умовах тверда речовина може бути збагачена більше воднем, що повністю модифікує отримані структури. Крім того, композиція стає типу Н_nSe, де n змінюється від 3 до 6. Таким чином, гідриди селену стискаються цими тисками, а в присутності водню мають хімічні формули H \ t₃Я знаю H₆Це.

Підраховано, що ці гідроксиди селену, збагачені воднем, мають надпровідні властивості.

Властивості

Зовнішній вигляд

Безбарвний газ, який при низьких температурах пахне гнилою редькою і гнилими яйцями, якщо його концентрація зростає. Її запах гірший і інтенсивніший, ніж сірководень (що вже досить неприємно). Однак це добре, оскільки допомагає легко виявляти і знижує ризик тривалого контакту або інгаляції.

Коли він горить, він виділяє блакитне полум'я, що виникає в результаті електронних взаємодій в атомах селену.

Молекулярна маса

80,98 г / моль.

Точка кипіння

-41 ° С.

Точка плавлення

-66 ° C.

Тиск пари

9,5 атм при 21 ° С.

Щільність

3,553 г / л.

pK_a

3.89.

Розчинність у воді

0,70 г / 100 мл. Це підтверджує той факт, що атом селену Н₂Він не може утворити помітних водневих мостів з молекулами води.

Розчинність в інших розчинниках

-Розчинний у CS₂, що не дивно через хімічну аналогію між селеном і сіркою.

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

Номенклатура

Як вже пояснювалося в попередніх розділах, назва цієї сполуки змінюється в залежності від того, чи є H₂Він знаходиться в газовій фазі або розчинений у воді. Коли воно знаходиться у воді, ми говоримо про селенова кислота, яка є не більш ніж гідроксидом в неорганічних термінах. На відміну від молекул газу їх кислотний характер більший.

Однак або як газ, або як розчинений у воді, атом селену підтримує ті ж електронні характеристики; наприклад, його валентність становить -2, якщо вона не зазнає реакції окислення. Ця валентність -2 є причиною, чому її називають селеніuro водню, оскільки селенід-аніон являє собою Se^2-; який, більш реактивний і редукуючий, ніж S^2-, сірка.

Якщо використовується систематична номенклатура, необхідно вказати кількість атомів водню в з'єднанні. Отже, H₂Вона називається: селенід diводню.

Селенид або гідрид?

Деякі джерела називають його гідридом. Якщо б це було насправді, то селен мав би позитивний заряд +2, а водневий негативний заряд -1: SeH₂ (Це так²⁺, H^-). Селен є атомом більш електронегативним, ніж водень, і тому закінчується "монополізацією" найбільшої електронної щільності в молекулі Н.₂Це.

Однак, як така, існування гідриду селену не можна виключити теоретично. Фактично, при наявності H аніонів^- могла б полегшити зв'язки Se-H-Se, відповідальні за тверді структури, що утворюються при величезних тисках згідно з комп'ютерними дослідженнями.

Використання

Метаболічний

Хоча здається суперечливим, незважаючи на високу токсичність Н₂Він утворюється в організмі в метаболічному шляху селену. Однак, як тільки він продукується, клітини використовують його як проміжний засіб у синтезі селеніпротеїнів, або в кінцевому підсумку метилируют і виводять; Одним з симптомів цього є смак часнику в роті.

Промисловий

H₂В основному він використовується для додавання атомів селену до твердих структур, таких як напівпровідникові матеріали; до органічних молекул, таких як алкени і нітрили для синтезу органічних селенідів; або до розчину для осадження селенідів металів.

Список літератури

1. Вікіпедія. (2018). Селенід водню. Отримано з: en.wikipedia.org
2. Shiver & Atkins. (2008). Неорганічна хімія (Четверте видання). Mc Graw Hill.
3. Атомія (2012). Сененід водню, Н₂Se. Отримано з: selenium.atomistry.com
4. Tang Y. & col. (2017). Сененід водню (H₂Se) Допантний газ для імплантації селену. 21-а Міжнародна конференція з технології імплантації іонів (ІІТ). Тайнань, Тайвань.
5. Хімічна рецептура (2018). Селенід водню Відновлено з: formulacionquimica.com
6. PubChem. (2019). Селенід водню. Отримано з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Чжан, S. et al. (2015). Фазові діаграми та високотемпературні надпровідності стисненого селену гідридів. Sci. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
8. Acidos.Info. (2019). Селенхлоридна кислота: властивості та застосування цього гідразиду. Отримано з: acidos.info/selenhidrico