VODIKOV SELENID (H2SE): ZGRADBA, LASTNOSTI IN UPORABE - KEMIJA - 2026

Selenhídrico kisline ali vodikovega selenid je anorganska spojina s kemijsko formulo H ₂ Se. Je kovalentne narave, v običajnih pogojih temperature in tlaka pa je brezbarven plin; vendar z močnim vonjem, prepoznavnim po manjši prisotnosti. Kemično je to halkogenid, zato ima selen valenco -2 (Se ^2- ).

Od vseh selenidov je H ₂ Se najbolj strupen, ker je njegova molekula majhna in je atom selena manj reaktivno oviran pri reakciji. Po drugi strani pa njegov vonj omogoča, da ga tisti, ki delajo z njim, takoj odkrijejo v primeru uhajanja zunaj laboratorijske nape.

Vodik selenida lahko sintetiziramo z neposrednim kombinacijo njenih dveh elementov: molekulsko vodika H ₂ , in kovinsko selena. Lahko ga dobimo tudi z raztapljanjem spojin, bogatih s selenom, kot je želein (II) selenid, FeSe, v klorovodikovi kislini.

Po drugi strani vodikov selenid pripravimo z raztapljanjem vodikovega selenida v vodi; to pomeni, da se prva raztopi v vodi, medtem ko je slednja sestavljena iz plinastih molekul.

Njegova glavna uporaba je vir selena v organski in anorganski sintezi.

Struktura vodikovega selenida

Molekul vodikovega selenida. Vir: Ben Mills

Zgornja slika kaže, da ima molekula H ₂ Se kotno geometrijo, čeprav zaradi 91 ° kota izgleda bolj kot L kot V. V tem modelu krogel in palic vodikovi atomi in Selena sta bela in rumena krogla.

Ta molekula, kot je prikazano, je tista v plinski fazi; torej za vodikov selenid. Ko raztopi v vodi, se sprosti proton in v raztopini imamo par HSE ^- H ₃ O ⁺ ; Ta par ionov pride do vodikovega selenida, ki ga označuje H ₂ Se (aq), da ga ločimo od vodikovega selenida, H ₂ Se (g).

Zato so strukture med H ₂ Se (ac) in H ₂ Se (g) zelo različne; prva je obdana z vodno kroglo in ima ionske naboje, druga pa je sestavljena iz aglomerata molekul v plinski fazi.

Molekule H ₂ Se komajda medsebojno vplivajo zelo šibke dipol-dipolne sile. Čeprav je selen manj elektronegativen od žvepla, koncentrira višjo gostoto elektronov tako, da ga "odvzame" vodikovim atomom.

Tablete hidrana selena

Če so molekule H ₂ Se podvržene izjemnemu tlaku (na stotine GPa), se teoretično prisiljajo, da se strdijo s tvorbo vezi Se-H-Se; To so vezi treh centrov in dveh elektronov (3c-2e), kjer sodeluje vodik. Zato molekule začnejo tvoriti polimerne strukture, ki definirajo trdno snov.

Pod temi pogoji se trdna snov lahko obogati z več vodika, ki popolnoma spremeni nastale strukture. Nadalje sestava postane tipa H _n Se, kjer n variira od 3 do 6. Tako imajo selenski hidridi, stisnjeni s temi pritiski in v prisotnosti vodika, kemične formule H ₃ Se do H ₆ Se.

Za te vodikove obogatene selenove hidride velja, da imajo superprevodne lastnosti.

Lastnosti

Fizični videz

Brezbarven plin, ki pri nizkih temperaturah diši po gnili redkvici in gnilih jajcih, če se njegova koncentracija poveča. Njen vonj je slabši in intenzivnejši od vonja vodikovega sulfida (kar je že precej neprijetno). Vendar je to dobra stvar, saj pomaga pri njegovem lažjem zaznavanju in zmanjšuje tveganje za daljši stik ali vdihavanje.

Ko gori, oddaja modrikast plamen, ki nastane z elektronskimi interakcijami v atomi selena.

Molekularna masa

80,98 g / mol.

Vrelišče

-41 ° C

Tališče

-66 ° C

Parni tlak

9,5 atm pri 21 ° C.

Gostota

3,555 g / L

pK

3.89.

Topnost v vodi

0,70 g / 100 ml. To potrjuje dejstvo, da atom selena v H ₂ Se ne more tvoriti občutnih vodikovih vezi z molekulami vode.

Topnost v drugih topilih

-Topen v CS ₂ , kar ne preseneča s kemijsko analogijo med selenom in žveplom.

-Topen v fosgenu (pri nizkih temperaturah, saj vre pri 8 ° C).

Nomenklatura

Kot smo že pojasnili v prejšnjih razdelkih, se ime te spojine razlikuje glede na to, ali je H ₂ Se v plinasti fazi ali raztopljen v vodi. Ko je v vodi, jo imenujemo vodikova selenhidrična kislina, ki v anorganskem smislu ni nič drugega kot hidracid. Za razliko od plinastih molekul je njen kislinski značaj večji.

Vendar, selenski atom, kot plin ali raztopljen v vodi, ohranja enake elektronske lastnosti; na primer, njegova valenca je -2, razen če je podvržena reakciji oksidacije. Ta valenca -2 je razlog, da je Seleni imenoval uro vodikov selenid kot anion ² ; ki je bolj reaktiven in zmanjšan kot S ^2- , žveplo.

Če uporabljate sistematično nomenklaturo, morate določiti število vodikovih atomov v spojini. Tako je H ₂ se imenuje: selenid di vodik.

Selenid ali hidrid?

Nekateri viri jo imenujejo hidrid. V resnici bi bil selen pozitivno nabit +2, vodik pa negativno nabit -1: SeH ₂ (Se ²⁺ , H ^- ). Selen je bolj elektronegativen atom kot vodik, zato na koncu "skladišči" najvišjo gostoto elektronov v molekuli H ₂ Se.

Vendar obstoja selenovega hidrida teoretično ni mogoče izključiti. Dejansko bi s prisotnostjo H ^- anionov olajšalo vezi Se-H-Se, ki so odgovorne za trdne strukture, ki so nastale pod velikimi pritiski v skladu z računskimi študijami.

Prijave

Presnovni

Čeprav se zdi kontradiktorno, se kljub veliki strupenosti H ₂ Se proizvaja v telesu v presnovni poti selena. Vendar pa jih celice, ko so proizvedene, uporabljajo kot vmesni element pri sintezi selenskih beljakovin ali pa se na koncu metilirajo in izločijo; eden od simptomov tega je okus česna v ustih.

Industrijska

H ₂ se uporablja predvsem za dodajanje selenom ogljika v trdnih predmetov, kakor polprevodniških materialov; na organske molekule, kot so alkeni in nitrili za sintezo organskih selenidov; ali do raztopine za oboritev kovinskih selenidov.

Reference

1. Wikipedija. (2018). Vodikov selenid. Pridobljeno: en.wikipedia.org
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). Mc Graw Hill.
3. Atomistika. (2012). Senid vodika, H ₂ Se. Pridobljeno: selenium.atomistry.com
4. Tang Y. & col. (2017). Plin, ki vsebuje vodik, selenid (H ₂ Se) za implantacijo selena. 21. mednarodna konferenca o ionski implantacijski tehnologiji (IIT). Tainan, Tajvan.
5. Kemična formulacija. (2018). Vodikov selenid. Pridobljeno: formulacionquimica.com
6. PubChem. (2019). Vodikov selenid. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Zhang, S. et al. (2015). Fazni diagram in visokotemperaturna superprevodnost stisnjenih hidridov selena. Sci. Rep. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
8. Kisline.Info. (2019). Selenhidrična kislina: lastnosti in uporaba tega hidracida. Pridobljeno: acidos.info/selenhidrico