Структура селеноводородной кислоты (H2Se), свойства, номенклатура и применение

селеноводородная кислота или селенид водорода представляет собой неорганическое соединение, химическая формула которого является H₂Это. Он ковалентен по своей природе, и в обычных условиях температуры и давления это бесцветный газ; но с сильным запахом, узнаваемым по его меньшему присутствию. Химически это халькогенид, поэтому селен имеет валентность -2 (Se^2-).

Из всех селенидов, H₂Он наиболее токсичен, потому что его молекула мала и атом селена имеет меньше стерических помех во время реакции. С другой стороны, его запах позволяет тем, кто работает с ним, обнаружить его на месте в случае утечки снаружи лабораторного звонка..

Селенид водорода может быть синтезирован путем прямого сочетания двух его элементов: молекулярного водорода, H₂, и металлический селен. Он также может быть получен путем растворения богатых селеном соединений, таких как селенид железа (II), FeSe, в соляной кислоте..

С другой стороны, селеноводородную кислоту получают путем растворения селенида водорода в воде; то есть первый растворяется в воде, а второй состоит из газообразных молекул.

Его основное использование - быть источником селена в органическом и неорганическом синтезе..

индекс

• 1 Структура селенида водорода
• 2 свойства
  • 2.1 Внешний вид
  • 2.2 Молекулярная масса
  • 2.3 Точка кипения
  • 2.4 Точка плавления
  • 2,5 Давление пара
  • 2.6 Плотность
  • 2,7 пКа
  • 2.8 Растворимость в воде
  • 2.9 Растворимость в других растворителях
• 3 Номенклатура
  • 3.1 Селенид или гидрид?
• 4 использования
  • 4.1 Метаболический
  • 4.2 Промышленный
• 5 ссылок

Структура селенида водорода

На верхнем изображении видно, что молекула Н₂Он имеет угловую геометрию, хотя его угол 91 ° делает его больше похожим на L, чем на V. В этой модели сфер и стержней атомы водорода и селена представляют собой сферы белого и желтого цвета, соответственно.

Эта молекула, как показано, находится в газовой фазе; то есть для селенида водорода. Когда он растворяется в воде, он высвобождает протон и в растворе имеет пару HSe.^- H₃О⁺; эта пара ионов приходит к селеноводородной кислоте, обозначается как H₂Se (ac), чтобы дифференцировать это от селенида водорода, H₂Это (г).

Следовательно, структуры между Н₂Se (ac) и H₂Se (g) очень разные; первая окружена водной сферой и представляет ионные заряды, а вторая состоит из агломерата молекул в газовой фазе.

Молекулы H₂Они могут едва взаимодействовать друг с другом очень слабыми диполь-дипольными силами. Селен, хотя и менее электроотрицательный, чем сера, концентрируется с большей электронной плотностью, когда «вырывается» из атомов водорода.

Таблетки гидридов селена

Если молекулы H₂Они подвергаются чрезвычайному давлению (сотни ГПа), теоретически они вынуждены затвердевать за счет образования связей Se-H-Se; Это звенья трех центров и двух электронов (3c-2e), в которых участвует водород. Следовательно, молекулы начинают формировать полимерные структуры, которые определяют твердое тело..

В этих условиях твердое вещество может быть обогащено большим количеством водорода, что полностью модифицирует полученные структуры. Кроме того, композиция становится типа Н_NSe, где n изменяется от 3 до 6. Таким образом, гидриды селена, сжатые этими давлениями и в присутствии водорода, имеют химические формулы H₃Я знаю Н₆является.

Подсчитано, что эти гидриды селена, обогащенные водородом, обладают сверхпроводящими свойствами..

свойства

Внешний вид

Бесцветный газ, который при низких температурах пахнет гнилой редькой и тухлыми яйцами, если его концентрация увеличивается. Его запах хуже и интенсивнее сероводорода (что уже довольно неприятно). Тем не менее, это хорошо, так как помогает легко их обнаружить и снижает риск длительного контакта или вдыхания..

Когда он горит, он испускает голубоватое пламя, возникающее в результате электронных взаимодействий в атомах селена..

Молекулярная масса

80,98 г / моль.

Точка кипения

-41 ° C.

Точка плавления

-66 ° C.

Давление пара

9,5 атм при 21 ° C.

плотность

3,553 г / л.

рк_в

3,89.

Растворимость в воде

0,70 г / 100 мл. Это подтверждает тот факт, что атом селена Н₂Не может образовывать заметные водородные мостики с молекулами воды.

Растворимость в других растворителях

-Растворим в CS₂, что неудивительно из-за химической аналогии между селеном и серой.

-Растворим в фосгене (при низких температурах кипит при 8 ° C).

номенклатура

Как уже объяснялось в предыдущих разделах, название этого соединения зависит от того, является ли H₂Он находится в газообразной фазе или растворяется в воде. Когда речь идет о воде, мы говорим о селеноводородной кислоте, которая является не более чем гидроксидом в неорганическом выражении. В отличие от молекул газа, их кислотный характер больше.

Однако, как газ, так и растворенный в воде, атом селена сохраняет те же электронные характеристики; например, его валентность равна -2, если только он не подвергается реакции окисления. Эта валентность -2 является причиной, почему она называется селенизубр водорода, поскольку анион селенида является Se^2-; который является более реактивным и сокращающим, чем S^2-, сульфид.

Если используется систематическая номенклатура, необходимо указать количество атомов водорода в соединении. Итак, Н₂Это называется: селенид диводород.

Селенид или гидрид?

Некоторые источники называют его гидридом. Если бы это было так, селен имел бы положительный заряд +2, а отрицательный заряд водорода -1: SeH₂ (Это²⁺, H^-). Селен является атомом, более электроотрицательным, чем водород, и поэтому он "монополизирует" самую высокую плотность электронов в молекуле H.₂является.

Однако, как таковое, существование гидрида селена не может быть исключено теоретически. На самом деле, с присутствием анионов H^- будет способствовать связям Se-H-Se, ответственным за твердые структуры, сформированные при огромном давлении согласно компьютерным исследованиям.

приложений

метаболический

Хотя это кажется противоречивым, несмотря на высокую токсичность H₂Он вырабатывается в организме по метаболическому пути селена. Однако, как только он продуцируется, клетки используют его в качестве промежуточного звена в синтезе селениопротеинов, или он в конечном итоге метилируется и выводится из организма; одним из симптомов этого является вкус чеснока во рту.

промышленные

H₂Он в основном используется для добавления атомов селена в твердые структуры, такие как полупроводниковые материалы; к органическим молекулам, таким как алкены и нитрилы, для синтеза органических селенидов; или в раствор для осаждения селенидов металлов.

ссылки

1. Wikipedia. (2018). Селенид водорода. Получено с: en.wikipedia.org
2. Дрожь и Аткинс. (2008). Неорганическая химия (Четвертое издание). Mc Graw Hill.
3. Atomistry. (2012). Селенид водорода, ч₂Это. Получено с: selenium.atomistry.com
4. Tang Y. & col. (2017). Селенид водорода (H₂Se) Легирующий газ для имплантации селена. 21-я Международная конференция по технологии ионной имплантации (ИИТ). Тайнань, Тайвань.
5. Химическая формулировка (2018). Селенид водорода Извлечено из: формулаcionquimica.com
6. PubChem. (2019). Селенид водорода. Получено из: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Чжан, С. и другие. (2015). Фазовая диаграмма и высокотемпературная сверхпроводимость сжатых гидридов селена. Научный сотрудник. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
8. Acidos.Info. (2019). Селеноводородная кислота: свойства и применение этого гидразида. Получено с: acidos.info/selenhidrico