SELENURA DE HIDROGEN (H2SE): STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI ȘI UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Acidului selenhídrico seleniură sau hidrogen este un compus anorganic cu formula chimică H ₂ Se. Este de natură covalentă, iar în condiții obișnuite de temperatură și presiune este un gaz incolor; dar cu un miros puternic recunoscut prezenței sale minore. Chimic, este un calcogenid, deci seleniul are o valență de -2 (Se ^2- ).

Dintre toate selenidele, H ₂ Se este cea mai toxică, deoarece molecula sa este mică, iar atomul său de seleniu este mai puțin împiedicat steric atunci când reacționează. Pe de altă parte, mirosul său le permite celor care lucrează cu acesta să-l detecteze imediat în cazul unei scurgeri în afara capotei de laborator.

Seleniură hidrogen poate fi sintetizat prin combinarea directă a două elemente ale sale: hidrogen molecular, H ₂ , și seleniu metalic. Se poate obține, de asemenea, prin dizolvarea compușilor bogați în seleniu, cum ar fi selenura de fier (II), FeSe, în acid clorhidric.

Pe de altă parte, selenura de hidrogen este preparată prin dizolvarea selenurii de hidrogen în apă; adică prima este dizolvată în apă, în timp ce cea din urmă este formată din molecule gazoase.

Utilizarea sa principală este să fie o sursă de seleniu în sinteza organică și anorganică.

Structura selenidului de hidrogen

Molecula de selenură de hidrogen. Sursa: Ben Mills

Imaginea de mai sus arată că molecula H ₂ Se are geometrie unghiulară, deși unghiul său de 91 ° îl face să semene mai mult cu un L decât un V. În acest model de sfere și tije, atomii de hidrogen și cea a seleniului sunt sferele albe și respectiv galbene.

Această moleculă, după cum se arată, este cea din faza gazoasă; adică pentru selenura de hidrogen. Când este dizolvat în apă, eliberează un proton și în soluție avem perechea HSe ^- H ₃ O ⁺ ; această pereche de ioni vine la Seleniură hidrogen, notat H ₂ Se (aq) pentru a diferenția de seleniura de hidrogen, H ₂ Se (g).

Prin urmare, structurile dintre H ₂ Se (ac) și H ₂ Se (g) sunt foarte diferite; prima este înconjurată de o sferă apoasă și are sarcini ionice, iar a doua constă dintr-un aglomerat de molecule în faza gazoasă.

Moleculele H ₂ Se abia pot interacționa între ele prin forțe dipol-dipol foarte slabe. Seleniul, deși este mai puțin electronegativ decât sulful, concentrează o densitate mai mare de electroni prin „îndepărtarea” de atomii de hidrogen.

Tablete cu hidruri de seleniu

În cazul în care H ₂ de Se moleculele sunt supuse unei presiuni extraordinare (sute de GPa), teoretic , ei sunt obligați să se solidifice prin formarea legăturilor Se-H-se; Acestea sunt legături de trei centri și doi electroni (3c-2e) la care participă hidrogenul. Prin urmare, moleculele încep să formeze structuri polimerice care definesc un solid.

În aceste condiții, solidul poate fi îmbogățit cu mai mult hidrogen, ceea ce modifică complet structurile rezultate. Mai mult, compoziția devine de tipul H _n Se, unde n variază de la 3 la 6. Astfel, hidrurile de seleniu comprimate de aceste presiuni și în prezența hidrogenului au formule chimice H ₃ Se până la H ₆ Se.

Se crede că aceste hidruri de seleniu îmbogățite cu hidrogen au proprietăți supraconductoare.

Proprietăți

Aspectul fizic

Gaz incolor care la temperaturi scăzute miroase a ridichiu putred și ouă putrede, dacă concentrația sa crește. Mirosul său este mai rău și mai intens decât cel al hidrogenului sulfurat (care este deja destul de neplăcut). Cu toate acestea, acesta este un lucru bun, deoarece ajută la detectarea ușoară și reduce riscurile de contact sau de inhalare prelungite.

Când arde, degajă o flacără albăstruie produsă de interacțiuni electronice în atomii de seleniu.

Masa moleculara

80,98 g / mol.

Punct de fierbere

-41 ° C.

Punct de topire

-66 ° C.

Presiunea de vapori

9,5 atm la 21 ° C.

Densitate

3.553 g / L.

pK

3.89.

Solubilitatea apei

0,70 g / 100 ml. Acest lucru coroborează faptul că atomul de seleniu din H ₂ Se nu poate forma legături apreciabile de hidrogen cu moleculele de apă.

Solubilitate în alți solvenți

-Solubil în CS ₂ , ceea ce nu este surprinzător prin analogia chimică dintre seleniu și sulf.

-Solubil în fosgen (la temperaturi scăzute, deoarece fierbe la 8 ° C).

Nomenclatură

După cum sa explicat deja în secțiunile anterioare, numele acestui compus variază în funcție de faptul dacă H ₂ Se este în fază gazoasă sau dizolvate în apă. Când este în apă, este denumit acid selenhidric hidrogen, care nu este altceva decât un hidracid din punct de vedere anorganic. Spre deosebire de moleculele gazoase, caracterul său acid este mai mare.

Cu toate acestea, fie ca gaz sau dizolvat în apă, atomul de seleniu menține aceleași caracteristici electronice; de exemplu, valența sa este -2, cu excepția cazului în care suferă o reacție de oxidare. Această valență de -2 este motivul pentru care Seleni a numit uro hidrogen selenid, deoarece anionul este ^2- ; care este mai reactiv și mai redus decât S ^2- , sulful.

Dacă utilizați nomenclatura sistematică, trebuie să specificați numărul de atomi de hidrogen din compus. Astfel, H ₂ se numește: Seleniură di hidrogen.

Selenidă sau hidrură?

Unele surse se referă la aceasta drept hidrură. Dacă ar fi fost într - adevăr, seleniu ar fi încărcat pozitiv +2 și hidrogen încărcate negativ -1: SEH ₂ (Se ²⁺ , H ^- ). Seleniul este un atom de hidrogen mai electronegativ decât, și de aceea se termină „tezaurizare“ cea mai mare densitate de electroni în H ₂ Se moleculei .

Cu toate acestea, existența hidrurii de seleniu nu poate fi exclusă teoretic. De fapt, cu prezența H ^- anioni, ar facilita legăturile Se-H-Se, responsabil pentru structurile solide formate la presiuni enorme conform studiilor computaționale.

Aplicații

Metabolic

Desi pare contradictoriu, în ciuda mare toxicitate a H ₂ Se, este produsă în organism , în calea de metabolizare a seleniu. Cu toate acestea, de îndată ce este produs, celulele îl folosesc ca intermediar în sinteza proteinelor de seleniu, sau sfârșesc prin a fi metilate și excretate; unul dintre simptomele acestui lucru este gustul usturoiului din gură.

Industrial

H ₂ este utilizat în principal pentru a adăuga atomi de seleniu la structuri solide, cum ar fi materiale semiconductoare; la molecule organice, cum ar fi alchenele și nitrilii pentru sinteza selenidelor organice; sau la o soluție pentru a precipita selenidele metalice.

Referințe

1. Wikipedia. (2018). Selenura de hidrogen. Recuperat de la: en.wikipedia.org
2. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică. (A patra editie). Mc Graw Hill.
3. Atomistry. (2012). Hidrogenul Seleniură, H ₂ Se. Recuperat de pe: selenium.atomistry.com
4. Tang Y. și col. (2017). Selenid de hidrogen (H ₂ Se) Gaz dopant pentru implantare de seleniu. 21a Conferință Internațională privind Tehnologia Implantării Ionilor (IIT). Tainan, Taiwan.
5. Formulare chimică. (2018). Selenura de hidrogen. Recuperat de la: formulacionquimica.com
6. Extract. (2019). Selenura de hidrogen. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Zhang, S. și colab. (2015). Diagrama de fază și superconductivitatea la temperaturi ridicate a hidrurilor de seleniu comprimate. Sci. Rep. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
8. Acids.Info. (2019). Acid selenhidric: proprietăți și aplicații ale acestui hidracid. Recuperat din: acidos.info/selenhidrico