HYDROGEN SELENID (H2SE): STRUKTUR, EGENSKAPER OG BRUKSOMRÅDER - KJEMI - 2026

Den selenhídrico syre eller hydrogen selenid er en uorganisk forbindelse med den kjemiske formel H- ₂ Se. Det er kovalent i naturen, og under vanlige temperatur- og trykkforhold er det en fargeløs gass; men med en sterk lukt gjenkjennelig for sin mindre nærvær. Kjemisk er det et kalkogenid, så selen har en valens på -2 (Se ^2- ).

Av alle selenidene er H ₂ Se det mest giftige fordi molekylet er lite og selenatomet er mindre sterisk hindret når det reageres. På den annen side lar lukten de som jobber med den, oppdage den umiddelbart i tilfelle en lekkasje utenfor laboratoriehetten.

Hydrogen selenid kan syntetiseres ved direkte kombinasjon av de to elementer: molekylært hydrogen, H- ₂ , og metallisk selen. Det kan også oppnås ved å løse opp selenrike forbindelser, så som jern (II) selenid, FeSe, i saltsyre.

På den annen side fremstilles hydrogenselenid ved å løse opp hydrogenselenid i vann; det vil si at førstnevnte oppløses i vann, mens sistnevnte består av gassformede molekyler.

Den viktigste bruken er å være en kilde til selen i organisk og uorganisk syntese.

Struktur av hydrogenselenid

Hydrogen selenid molekyl. Kilde: Ben Mills

Bildet over viser at H ₂ Se- molekylet har vinkelgeometri, selv om dens vinkel på 91 ° gjør at det ser mer ut som en L enn en V. I denne modellen av kuler og stenger, er hydrogenatomene og selen er henholdsvis de hvite og gule kulene.

Som vist er dette molekylet det i gassfasen; det vil si for hydrogenselenid. Når det er oppløst i vann, frigjør det et proton og i løsning har vi paret HSe ^- H ₃ O ⁺ ; Dette paret av ioner kommer til hydrogen selenid, betegnet H- ₂ Se (aq) for å skille den fra hydrogen selenid, H ₂ Se (g).

Derfor er strukturene mellom H ₂ Se (ac) og H ₂ Se (g) veldig forskjellige; den første er omgitt av en vandig sfære og har ioniske ladninger, og den andre består av et agglomerat av molekyler i gassfasen.

H ₂ Se- molekyler kan knapt samvirke med hverandre av veldig svake dipol-dipol-krefter. Selv om det er mindre elektronegativt enn svovel, konsentrerer selen en høyere elektron-tetthet ved å "ta den bort" fra hydrogenatomene.

Selenhydrid tabletter

Hvis H ₂ Se- molekylene blir utsatt for ekstraordinært trykk (hundrevis av GPa), blir de teoretisk tvunget til å stivne gjennom dannelsen av Se-H-Se-bindinger; Dette er bindinger av tre sentre og to elektroner (3c-2e) der hydrogen deltar. Derfor begynner molekylene å danne polymere strukturer som definerer et faststoff.

Under disse forholdene kan det faste stoffet berikes med mer hydrogen, noe som fullstendig modifiserer de resulterende strukturer. Videre blir sammensetningen av typen H _n Se, der n varierer fra 3 til 6. Selenhydridene komprimert av disse trykk, og i nærvær av hydrogen, har således kjemiske formler H ₃ Se til H ₆ Se.

Disse hydrogenanrikede selenhydridene antas å ha superledende egenskaper.

Egenskaper

Fysisk utseende

Fargeløs gass som ved lave temperaturer lukter råtten reddik og råtten egg hvis konsentrasjonen øker. Lukten er verre og mer intens enn hydrogensulfid (som allerede er ganske ubehagelig). Dette er imidlertid en god ting, ettersom det hjelper til med lett oppdagelse og reduserer risikoen for langvarig kontakt eller innånding.

Når det brenner, avgir det en blålig flamme produsert av elektroniske interaksjoner i selatomene.

Molekylmasse

80,98 g / mol.

Kokepunkt

-41 ° C.

Smeltepunkt

-66 ° C.

Damptrykk

9,5 atm ved 21 ° C.

tetthet

3,553 g / L.

pK

3.89.

Vannløselighet

0,70 g / 100 ml. Dette bekrefter det faktum at selenatom i H ₂ Se ikke kan danne nevneverdige hydrogenbindinger med vannmolekyler.

Løselighet i andre løsningsmidler

-Oppløselig i CS ₂ , noe som ikke er overraskende fra den kjemiske analogien mellom selen og svovel.

-Oppløselig i fosgen (ved lave temperaturer, da det koker ved 8 ° C).

nomenklatur

Som allerede forklart i tidligere seksjoner, varierer navnet på denne forbindelsen avhengig av om H ₂ Se er i gassfasen eller oppløst i vann. Når den er i vann, blir den referert til som hydrogenselenhydric acid, som ikke er noe mer enn en hydracid i uorganiske termer. I motsetning til gassformede molekyler er dens sure karakter større.

Enten som en gass eller oppløst i vann, har selenatom imidlertid de samme elektroniske egenskapene; for eksempel er dens valens -2, med mindre den gjennomgår en oksidasjonsreaksjon. Denne valensen på -2 er grunnen til at Seleni kalte uro- hydrogenselenid som anionen er er ^2- ; som er mer reaktiv og reduserende enn S ^2- , svovel.

Hvis du bruker systematisk nomenklatur, må du angi antall hydrogenatomer i forbindelsen. Således er H- ₂ heter: selenid di hydrogen.

Selenid eller hydrid?

Noen kilder omtaler det som en hydrid. Hvis det virkelig var, ville selen være positivt ladet +2, og hydrogen negativt ladet -1: SeH ₂ (Se ²⁺ , H ^- ). Selen er et mer elektronegativt atom enn hydrogen, og ender derfor opp med å "hamstre" den høyeste elektrontettheten i H ₂ Se- molekylet .

Imidlertid kan eksistensen av selenhydrid ikke teoretisk utelukkes. Med tilstedeværelsen av H ^- anionene ville det faktisk lette Se-H-Se-bindinger, ansvarlige for de faste strukturer dannet med enorme trykk i henhold til beregningsstudier.

applikasjoner

metabolsk

Selv om det virker motstridende, til tross for den store toksisiteten til H ₂ Se, produseres den i kroppen i den metabolske banen til selen. Så snart den er produsert, bruker celler den imidlertid som et mellomprodukt i syntesen av selenproteiner, eller så ender det opp med å bli metylert og skillet ut; ett av symptomene på dette er smaken av hvitløk i munnen.

Industriell

H ₂ brukes hovedsakelig til å legge til selenatomer og faste strukturer, slik som halvledermaterialer; til organiske molekyler, så som alkener og nitriler for syntese av organiske selenider; eller til en løsning for å utfelle metallselenider.

referanser

1. Wikipedia. (2018). Hydrogen selenid. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
2. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
3. Atomistry. (2012). Hydrogenselenid, H ₂ Se. Gjenopprettet fra: selenium.atomistry.com
4. Tang Y. & col. (2017). Hydrogen selenid (H ₂ Se) doperende gass for selenimplantasjon. 21. internasjonale konferanse om Ion Implantation Technology (IIT). Tainan, Taiwan.
5. Kjemisk formulering. (2018). Hydrogen selenid. Gjenopprettet fra: formulacionquimica.com
6. Pubchem. (2019). Hydrogen selenid. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Zhang, S. et al. (2015). Fasediagram og supertemperatur superledelse av komprimerte selenhydrider. Sci. Rep. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
8. Acids.Info. (2019). Selenhydric acid: egenskaper og anvendelser av denne hydracid. Gjenopprettet fra: acidos.info/selenhidrico