HIDROGÉN-SZELENID (H2SE): SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK ÉS FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2026

A selenhídrico savat vagy hidrogén-szelenid egy olyan szervetlen vegyület a kémiai képlete H ₂ Se. Kovalens természetű, szokásos hőmérsékleti és nyomási körülmények között színtelen gáz; de erős szaga felismerhető kis jelentőségű jelenlétére. Kémiai szempontból ez egy chalkogenid, tehát a szelén vegyértéke -2 (Se ^2-).

Az összes szelenid közül a H ₂ Se a legtoxikusabb, mivel molekulája kicsi, és szelénatomja kevésbé szterikusan gátolt, ha reagál. Másrészről, a szaga lehetővé teszi, hogy azokkal, akik vele dolgoznak, azonnal észleljék azt, ha szivárog a laboratóriumi burkolaton kívül.

A hidrogén-szelenid lehet szintetizálni a közvetlen kombinációja a két elem: molekuláris hidrogén, H ₂, és a molekulájukban szelént. Ez előállítható szelénben gazdag vegyületek, például vas (II) -szelénid, FeSe feloldásával sósavban.

Másrészt a hidrogén-szelenidet úgy állítják elő, hogy a hidrogén-szelenidet vízben oldják; vagyis az előbbi oldódik vízben, míg az utóbbi gáznemű molekulákból áll.

Fő felhasználása a szelén forrása a szerves és szervetlen szintézisben.

A hidrogén-szelenid szerkezete

Hidrogén-szelenid molekula. Forrás: Ben Mills

A fenti kép azt mutatja, hogy a H ₂ Se molekula szöggeometria, bár annak 91 ° -os szöge miatt L-hez hasonlít, mint V. Ebben a gömbök és rudak modelljében a hidrogénatomok és a a szeléné a fehér és a sárga gömb.

Ez a molekula, amint az ábrán látható, a gázfázisban található; vagyis a hidrogén-szelenid esetében. Vízben feloldva protont szabadít fel, és az oldatban van a HSe ^- H ₃ O ⁺ pár; Ez a pár ionok jön hidrogén-szelenid, jelöljük H ₂ Se (aq), hogy megkülönbözteti a hidrogén-szelenid, H ₂ Se (g).

Ezért a H ₂ Se (ac) és H ₂ Se (g) közötti struktúrák nagyon különböznek; az elsőt vizes gömb veszi körül, és ion töltésekkel rendelkezik, és a második egy gázfázisban lévő molekulák agglomerátumából áll.

A H ₂ Se molekulák alig tudnak kölcsönhatásba lépni egymással nagyon gyenge dipól-dipól erő hatására. A szelén, bár kevésbé elektronegatív, mint a kén, nagyobb elektronsűrűséget koncentrál azáltal, hogy "eltávolítja" a hidrogénatomoktól.

Szelén-hidrid tabletták

Ha a H ₂ Se molekulákat rendkívüli nyomásnak vetik alá (több száz GPa), akkor elméletileg kénytelenek megszilárdulni Se-H-Se kötések kialakulásával; Ezek három központ és két elektron (3c-2e) kötései, ahol a hidrogén részt vesz. Ezért a molekulák polimer szerkezeteket képeznek, amelyek szilárd anyagot határoznak meg.

Ilyen körülmények között a szilárd anyag további hidrogénnel dúsítható, amely teljes mértékben módosítja a kapott szerkezeteket. Továbbá az összetétel válik a H _N Se típusú, ahol n változik 3 és 6. Így a szelén hidridek tömörítve a nyomást, és a hidrogén jelenlétében, hogy a kémiai képletek H ₃ Se H ₆ Se.

Ezeknek a hidrogénnel dúsított szelén-hidrideknek úgy gondolják, hogy szupravezető tulajdonságokkal rendelkeznek.

Tulajdonságok

Fizikai megjelenés

Színtelen gáz, amely alacsony hőmérsékleten rohadt retek és rohadt tojás szagaként mutatkozik, ha koncentrációja növekszik. Szag rosszabb és intenzívebb, mint a hidrogén-szulfidé (amely már elég kellemetlen). Ez azonban jó dolog, mivel elősegíti a könnyű felismerését és csökkenti a tartós érintkezés vagy belélegzés kockázatát.

Amikor ég, kékes lángot bocsát ki, amelyet a szelénatomok elektronikus kölcsönhatása okoz.

Molekulatömeg

80,98 g / mol.

Forráspont

-41 ° C

Olvadáspont

-66 ° C

Gőznyomás

9,5 atm 21 ° C-on

Sűrűség

3,553 g / l

pK

3.89.

Vízben való oldhatóság

0,70 g / 100 ml. Ez megerősíti azt a tényt, hogy a H ₂ Se szelén atomja nem képez érzékelhető hidrogénkötéseket a vízmolekulákkal.

Oldhatóság más oldószerekben

- CS _2- ben oldódik, ami a szelén és a kén kémiai analógiája alapján nem meglepő.

-Foszgénben oldódik (alacsony hőmérsékleten, mivel 8 ° C-on forr.).

Elnevezéstan

Amint azt az előző szakaszokban már kifejtettük, ennek a vegyületnek a neve változik attól függően, hogy a H ₂ Se gázfázisban van-e vagy vízben oldódik-e. Amikor vízben van, hidrogén-szénhidrogénsavnak nevezik, amely szervetlen értelemben nem más, mint hidracid. A gáznemű molekuláktól eltérően, savas tulajdonsága nagyobb.

A szelénatom, akár gázként, akár vízben oldva, ugyanazokat az elektronikus jellemzőket tartja fenn; például vegyérték-értéke -2, kivéve ha oxidációs reakción megy keresztül. Ez a -2 vegyérték az oka annak, hogy Seleni uro- hidrogén-szelenidnek nevezett, mivel az anion ^2-;, amely sokkal reakcióképesebb és csökkenti, mint az S ^-2-, a kén.

Ha szisztematikus nómenklatúrát használ, meg kell határoznia a hidrogénatomok számát a vegyületben. Így a H ₂ nevezik: szelenid di hidrogénatom.

Szelenid vagy hidrid?

Egyes források hidridnek nevezik. Ha ez valóban voltak, szelén lenne pozitív töltésű +2, és a hidrogén-negatív töltésű -1: SEH ₂ (Se ²⁺, H ^-). A szelén elektronegatívabb atom, mint a hidrogén, ezért végül a legnagyobb elektronsűrűség felhalmozódása a H ₂ Se molekulaban.

Mint ilyen, a szelén-hidrid létezése tehát elméletileg nem zárható ki. Tény, hogy a jelenléte a H ^- anionok, ez megkönnyíti a Se-H-Se kötések, felelős a szilárd struktúrák képződnek óriási nyomás szerinti számítási vizsgálatok.

Alkalmazások

metabolikus

Habár ellentmondásosnak tűnik, a H ₂ Se nagy toxicitása ellenére, a szervezetben a szelén metabolikus útján termelődik. A sejtek előállítása után azonban a szelénfehérjék szintézisében köztes termékként használják fel, vagy metilálódnak és kiválasztódnak; ennek egyik tünete a fokhagyma íze a szájban.

Ipari

H ₂ használják elsősorban, hogy adjunk a szelén atomok szilárd struktúrák, mint például a félvezető anyagok; szerves molekulákhoz, például alkénekhez és nitrilekhez a szerves szelenidek szintéziséhez; vagy oldathoz fém-szelenidek kicsapására.

Irodalom

1. Wikipedia. (2018). Hidrogén-szelenid. Helyreállítva: en.wikipedia.org
2. Shiver és Atkins. (2008). Szervetlen kémia. (Negyedik kiadás). Mc Graw Hill.
3. Atomistry. (2012). Hidrogén-szelenid, H ₂ Se. Helyreállítva: selenium.atomistry.com
4. Tang Y. és oszlop (2017). Hidrogén-szelenid (H ₂ Se) segédgáz szelén implantációhoz. 21. Ionimplantációs Technológia (IIT). Tainan, Tajvan.
5. Kémiai összetétel. (2018). Hidrogén-szelenid. Helyreállítva: formulacionquimica.com
6. Pubchem. (2019). Hidrogén-szelenid. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Zhang, S. és mtsai. (2015). Fázisdiagram és a sűrített szelénhidrid magas hőmérsékleti szupravezető képessége. Sci. Rep. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
8. Acids.Info. (2019). Selenhidrénsav: ennek a hidracidnek a tulajdonságai és alkalmazásai. Helyreállítva: acidos.info/selenhidrico