Δομή σεληνιουδρικού οξέος (H2Se), ιδιότητες, ονοματολογία και χρήσεις

Το σεληνυδρικό οξύ ή σεληνίου υδρογόνου είναι μια ανόργανη ένωση του οποίου ο χημικός τύπος είναι Η₂Se. Είναι ομοιοπολικός στη φύση και υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης είναι άχρωμο αέριο. αλλά με μια δυνατή μυρωδιά που αναγνωρίζεται από τη μικρότερη παρουσία του. Χημικά, είναι ένα χαλκογονίδιο, επομένως το σελήνιο έχει ένα σθένος -2 (Se^2-).

Από όλα τα σεληνίδες, το Η₂Είναι το πιο τοξικό επειδή το μόριο του είναι μικρό και το άτομο του σεληνίου του έχει λιγότερη στερεοχημική παρεμπόδιση κατά τη στιγμή της αντίδρασης. Από την άλλη πλευρά, η μυρωδιά του επιτρέπει σε εκείνους που εργάζονται μαζί του να το ανιχνεύσουν επιτόπου σε περίπτωση διαρροής έξω από το κουδούνι του εργαστηρίου.

Το σεληνίδιο του υδρογόνου μπορεί να συντεθεί με τον άμεσο συνδυασμό των δύο στοιχείων του: μοριακό υδρογόνο, Η₂, και μεταλλικό σελήνιο. Μπορεί επίσης να ληφθεί με τη διάλυση πλούσιων σε σεληνίου ενώσεων, όπως σεληνίου σιδήρου (II), FeSe, σε υδροχλωρικό οξύ.

Από την άλλη πλευρά, το σεληνθρικό οξύ παρασκευάζεται με διάλυση του σεληνίου του υδρογόνου σε νερό. δηλαδή το πρώτο διαλύεται σε νερό, ενώ το δεύτερο αποτελείται από αέρια μόρια.

Η κύρια χρήση του είναι να είναι μια πηγή σεληνίου σε οργανική και ανόργανη σύνθεση.

Ευρετήριο

• 1 Δομή του σεληνίου υδρογόνου
• 2 Ιδιότητες
  • 2.1 Φυσική εμφάνιση
  • 2.2 Μοριακή μάζα
  • 2.3 Σημείο ζέσης
  • 2.4 Σημείο τήξης
  • 2.5 Πίεση ατμών
  • 2.6 Πυκνότητα
  • 2,7 pKa
  • 2.8 Διαλυτότητα στο νερό
  • 2.9 Διαλυτότητα σε άλλους διαλύτες
• 3 Ονοματολογία
  • 3.1 Σουλφίδιο ή υδρίδιο?
• 4 Χρήσεις
  • 4.1 Μεταβολικό
  • 4.2 Βιομηχανική
• 5 Αναφορές

Δομή του σεληνίου υδρογόνου

Στην άνω εικόνα παρατηρείται το μόριο Η₂Έχει γωνιακή γεωμετρία, αν και η γωνία του 91 ° το κάνει να μοιάζει περισσότερο με ένα L από το V. Σε αυτό το μοντέλο σφαιρών και ράβδων, τα άτομα υδρογόνου και το σελήνιο είναι οι σφαίρες του λευκού και του κίτρινου, αντίστοιχα.

Αυτό το μόριο, όπως φαίνεται, είναι αυτό στην αέρια φάση. δηλαδή για το σεληνίδιο του υδρογόνου. Όταν διαλύεται στο νερό, απελευθερώνει ένα πρωτόνιο και σε διάλυμα έχει το ζεύγος HSe^- H₃Ο⁺? αυτό το ζεύγος ιόντων έρχεται στο σεληνυδρικό οξύ, που χαρακτηρίζεται ως Η₂Se (ac) για να το διαφοροποιήσει από σεληνίδιο υδρογόνου, H₂Είναι (ζ).

Επομένως, οι δομές μεταξύ του Η₂Se (ac) και Η₂Se (ζ) είναι πολύ διαφορετικά. η πρώτη περιβάλλεται από μια υδατική σφαίρα και παρουσιάζει ιοντικά φορτία, και η δεύτερη αποτελείται από ένα συσσωμάτωμα μορίων στην αέρια φάση.

Η μόρια₂Μπορούν ελάχιστα να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με πολύ αδύναμες διπολικές δυνάμεις διπόλου. Το σελήνιο, αν και λιγότερο ηλεκτροαρνητικό από το θείο, συγκεντρώνει μεγαλύτερη πυκνότητα ηλεκτρονίων όταν «αρπάζει» από άτομα υδρογόνου.

Δισκία υδριδίων σεληνίου

Εάν τα μόρια Η₂Υποβάλλονται σε μια εξαιρετική πίεση (εκατοντάδες GPa), θεωρητικά αναγκάζονται να στερεοποιούνται μέσω του σχηματισμού δεσμών Se-H-Se. Αυτές είναι οι συνδέσεις τριών κέντρων και δύο ηλεκτρονίων (3c-2e) όπου συμμετέχει το υδρογόνο. Επομένως, τα μόρια αρχίζουν να σχηματίζουν πολυμερείς δομές που ορίζουν ένα στερεό.

Υπό αυτές τις συνθήκες, το στερεό μπορεί να εμπλουτιστεί με περισσότερο υδρογόνο, το οποίο τροποποιεί τελείως τις προκύπτουσες δομές. Επιπλέον, η σύνθεση γίνεται τύπου Η_nSe, όπου το η κυμαίνεται από 3 έως 6. Έτσι, τα υδρίδια σεληνίου που συμπιέζονται από αυτές τις πιέσεις, και παρουσία υδρογόνου, έχουν χημικούς τύπους Η₃Ξέρω H₆Είναι.

Εκτιμάται ότι αυτά τα υδρίδια σεληνίου εμπλουτισμένα με υδρογόνο έχουν υπεραγωγικές ιδιότητες.

Ιδιότητες

Φυσική εμφάνιση

Άχρωμο αέριο που σε χαμηλές θερμοκρασίες μυρίζει σαν σάπια ραπανάκια και σάπια αυγά αν η συγκέντρωσή της αυξηθεί. Η μυρωδιά του είναι χειρότερη και πιο έντονη από το υδρόθειο (το οποίο είναι ήδη αρκετά δυσάρεστο). Ωστόσο, αυτό είναι καλό, καθώς βοηθά στην εύκολη ανίχνευσή τους και μειώνει τους κινδύνους παρατεταμένης επαφής ή εισπνοής.

Όταν καίγεται, εκπέμπει μια μπλε φλόγα που προκύπτει από τις ηλεκτρονικές αλληλεπιδράσεις στα άτομα του σεληνίου.

Μοριακή μάζα

80,98 g / mol.

Σημείο ζέσεως

-41 ° C.

Σημείο τήξης

-66 ° C.

Πίεση ατμού

9,5 atm στους 21 ° C.

Πυκνότητα

3,553 g / L.

pK_α

3.89.

Διαλυτότητα στο νερό

0,70 g / 100 mL. Αυτό επιβεβαιώνει το γεγονός ότι το άτομο σεληνίου του Η₂Δεν μπορεί να σχηματίσει αξιόλογες γέφυρες υδρογόνου με μόρια νερού.

Διαλυτότητα σε άλλους διαλύτες

-Διαλυτό στο CS₂, που δεν προκαλεί έκπληξη λόγω της χημικής αναλογίας μεταξύ σεληνίου και θείου.

-Διαλυτό στο φωσγένιο (σε χαμηλές θερμοκρασίες, βράζει στους 8 ° C).

Ονοματολογία

Όπως ήδη εξηγήθηκε σε προηγούμενες ενότητες, το όνομα αυτής της ένωσης ποικίλλει ανάλογα με το αν το Η₂Είναι σε αέρια φάση ή διαλύεται σε νερό. Όταν βρίσκεται σε νερό, μιλάμε για το σεληνθρικό οξύ, το οποίο δεν είναι τίποτα περισσότερο από ένα υδροξείδιο από ανόργανους όρους. Σε αντίθεση με τα μόρια αερίων, ο όξινος χαρακτήρας τους είναι μεγαλύτερος.

Ωστόσο, είτε ως αέριο είτε διαλυμένο σε νερό, το άτομο σεληνίου διατηρεί τα ίδια ηλεκτρονικά χαρακτηριστικά. για παράδειγμα, το σθένος του είναι -2, εκτός εάν υποστεί αντίδραση οξείδωσης. Αυτό το σθένος του -2 είναι ο λόγος για τον οποίο ονομάζεται seleniuro του υδρογόνου, αφού το ανιόν σελενίου είναι το Se^2-? το οποίο είναι πιο δραστικό και μειωτικό από το S^2-, θείου.

Εάν χρησιμοποιείται η συστηματική ονοματολογία, πρέπει να προσδιορίζεται ο αριθμός των ατόμων υδρογόνου στην ένωση. Έτσι, το Η₂Ονομάζεται: σουλφίδιο diυδρογόνο.

Σεληνίδιο ή υδρίδιο?

Ορισμένες πηγές αναφέρονται σε αυτό ως υδρίδιο. Εάν ήταν πραγματικά, το σελήνιο θα είχε θετικό φορτίο +2, και αρνητικό υδρογόνο φορτίο -1: SeH₂ (Είναι²⁺, H^-). Το σελήνιο είναι ένα άτομο πιο ηλεκτροαρνητικό από το υδρογόνο και ως εκ τούτου καταλήγει να "μονοπωλεί" την υψηλότερη πυκνότητα ηλεκτρονίων στο μόριο Η.₂Είναι.

Ωστόσο, η ύπαρξη υδριδίου του σεληνίου δεν μπορεί να αποκλειστεί θεωρητικά. Στην πραγματικότητα, με την παρουσία ανιόντων H^- θα διευκόλυνε τους συνδέσμους Se-H-Se, υπεύθυνοι για τις στερεές δομές που σχηματίζονται σε τεράστιες πιέσεις σύμφωνα με τις μελέτες υπολογιστών.

Χρησιμοποιεί

Μεταβολικό

Αν και φαίνεται αντιφατικό, παρά την υψηλή τοξικότητα του Η₂Παράγεται στον οργανισμό στην μεταβολική οδό του σεληνίου. Ωστόσο, από τη στιγμή που παράγεται, τα κύτταρα το χρησιμοποιούν ως ενδιάμεσο στη σύνθεση των σεληνοπρωτεϊνών, ή καταλήγουν να μεθυλιώνονται και να αποβάλλονται. ένα από τα συμπτώματα αυτής είναι η γεύση του σκόρδου στο στόμα.

Βιομηχανική

Το Η₂Χρησιμοποιείται κυρίως για την προσθήκη ατόμων σεληνίου σε στερεές δομές, όπως υλικά ημιαγωγών. σε οργανικά μόρια, όπως αλκένια και νιτρίλια για τη σύνθεση οργανικών σελενιδίων. ή σε ένα διάλυμα για την κατακρήμνιση των σεληνιδίων μετάλλων.

Αναφορές

1. Wikipedia. (2018). Σεληνίδιο του υδρογόνου. Ανακτήθηκε από: en.wikipedia.org
2. Shiver & Atkins. (2008). Ανόργανη χημεία (Τέταρτη έκδοση). Mc Graw Hill.
3. Atomistry (2012). Σεληνίδιο του υδρογόνου, Η₂Se. Ανακτήθηκε από: selenium.atomistry.com
4. Tang Y. & col. (2017). Σεληνίδιο υδρογόνου (Η₂Se) Αντλούμενο αέριο για εμφύτευση σεληνίου. 21ο Διεθνές Συνέδριο για την τεχνολογία εμφύτευσης των ιόντων (IIT). Ταϊνάν, Ταϊβάν.
5. Χημική σύνθεση (2018). Σεληνίδιο του υδρογόνου Ανάκτηση από: formulacionquimica.com
6. PubChem. (2019). Σεληνίδιο του υδρογόνου. Ανακτήθηκε από: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Zhang, S. et αϊ. (2015). Διάγραμμα φάσεων και υπεραγωγιμότητα Υψηλής Θερμοκρασίας συμπιεσμένων υδριδίων σελενίου. Sci. Rep. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
8. Acidos.Info. (2019). Σεληνθρικό οξύ: ιδιότητες και εφαρμογές αυτού του υδραζιδίου. Ανακτήθηκε από: acidos.info/selenhidrico