HYDROGEN-SELENID (H2SE): STRUKTUR, EGENSKABER OG ANVENDELSER - KEMI - 2025

Den selenhídrico syre eller selenbrinte er en uorganisk forbindelse med den kemiske formel H ₂ Se. Det er kovalent i naturen, og under almindelige temperatur- og trykbetingelser er det en farveløs gas; men med en stærk lugt, der genkendes af dens mindre tilstedeværelse. Kemisk er det et chalcogenid, så selen har en valens på -2 (Se ^2-).

Af alle de selenider, H ₂ Se er den mest toksiske fordi molekylet er lille og dens selenatom er mindre sterisk hindret ved omsætning. På den anden side tillader dens lugt dem, der arbejder med det, straks at opdage det i tilfælde af lækage uden for laboratoriehætten.

Selenbrinte kan syntetiseres ved direkte kombination af de to elementer: molekylær brint, H ₂, og metallisk selen. Det kan også opnås ved at opløse selenrige forbindelser, såsom jern (II) selenid, FeSe, i saltsyre.

På den anden side fremstilles hydrogenselenid ved at opløse hydrogenselenid i vand; førstnævnte opløses i vand, mens sidstnævnte består af gasformige molekyler.

Dets vigtigste anvendelse er at være en kilde til selen i organisk og uorganisk syntese.

Struktur af brint-selenid

Hydrogen-selenidmolekyle. Kilde: Ben Mills

Billedet ovenfor viser, at H ₂ Se- molekylet har en vinkelgeometri, selvom dens vinkel på 91 ° gør det ligner en L end en V. I denne model af kugler og stænger er brintatomerne og selen er henholdsvis de hvide og gule kugler.

Som vist er dette molekyle det i gasfasen; det vil sige for brint-selenid. Ved opløsning i vand, frigiver en proton og i opløsning vi har parret HSE ^- H ₃ O ⁺; dette par af ioner kommer til selenbrinte, betegnet H ₂ Se (aq) at skelne det fra selenbrinte, H ₂ Se (g).

Derfor er de strukturer mellem H ₂ Se (ac) og H ₂ Se (g) er meget forskellige; den første er omgivet af en vandig kugle og har ioniske ladninger, og den anden består af et agglomerat af molekyler i gasfasen.

H ₂ Se- molekyler kan næppe interagere med hinanden ved meget svage dipol-dipol-kræfter. Selv om det er mindre elektronegativt end svovl, koncentrerer selen en højere elektrondensitet ved at "fjerne det" fra brintatomerne.

Selenhydrid tabletter

Hvis H ₂ Se- molekyler udsættes for ekstraordinære tryk (hundreder af GPa), teoretisk er de tvunget til at størkne ved dannelse af Se-H-Se-bindinger; Dette er bindinger af tre centre og to elektroner (3c-2e), hvor brint deltager. Derfor begynder molekylerne at danne polymere strukturer, der definerer et fast stof.

Under disse betingelser kan det faste stof beriges med mere brint, hvilket fuldstændigt modificerer de resulterende strukturer. Endvidere bliver sammensætningen af H _n Se typen, hvor n varierer fra 3 til 6. Således selen hydrider komprimeret ved disse tryk og i nærvær af hydrogen, har kemiske formler H ₃ Se-til H ₆ Se.

Disse hydrogenberigede selenhydrider antages at have superledende egenskaber.

Ejendomme

Fysisk fremtoning

Farveløs gas, der ved lave temperaturer lugter som rådne radise og rådne æg, hvis koncentrationen stiger. Dens lugt er værre og mere intens end hydrogensulfid (som allerede er ret ubehagelig). Dette er dog en god ting, da det hjælper med let at detektere det og reducerer risikoen for langvarig kontakt eller indånding.

Når det brænder, afgiver det en blålig flamme produceret ved elektroniske interaktioner i selatomerne.

Molekylmasse

80,98 g / mol.

Kogepunkt

-41 ° C

Smeltepunkt

-66 ° C

Damptryk

9,5 atm ved 21 ° C

Massefylde

3,553 g / L.

pK

3.89.

Vandopløselighed

0,70 g / 100 ml. Dette bekræfter det faktum, at selenatom i H ₂ Se ikke kan danne mærkbare hydrogenbindinger med vandmolekyler.

Opløselighed i andre opløsningsmidler

-Opløselig i CS ₂, hvilket ikke er overraskende fra den kemiske analogi mellem selen og svovl.

-Opløseligt i phosgen (ved lave temperaturer, da det koger ved 8 ° C).

nomenklatur

Som allerede forklaret i tidligere afsnit, varierer navnet af denne forbindelse, alt efter om H ₂ Se er i gasfase eller opløst i vand. Når det er i vand, kaldes det hydrogenselenhydronsyre, der ikke er andet end et hydracid i uorganiske vendinger. I modsætning til luftformede molekyler er dens sure karakter større.

Uanset om det er som en gas eller opløst i vand, opretholder selenatom de samme elektroniske egenskaber; for eksempel er dens valens -2, medmindre den gennemgår en oxidationsreaktion. Denne valens på -2 er grunden til, at Seleni kaldte uro- hydrogen-selenid, som anionen er, er ^2-; hvilket er mere reaktivt og reducerende end ^S2-, svovl.

Hvis du bruger systematisk nomenklatur, skal du angive antallet af brintatomer i forbindelsen. Således H ₂ hedder: selenid di hydrogen.

Selenid eller hydrid?

Nogle kilder omtaler det som et hydrid. Hvis det virkelig var, ville selen være positivt ladet +2, og brint negativt ladet -1: SeH ₂ (Se ²⁺, H ^-). Selen er et mere elektronegativt atom end brint og ender derfor med at "hamstre" den højeste elektrondensitet i H ₂ Se- molekylet.

Som sådan kan eksistensen af ​​selenhydrid imidlertid ikke teoretisk udelukkes. Faktisk med tilstedeværelsen af ​​H ^- anioner ville det lette Se-H-Se-bindingerne, der er ansvarlige for de faste strukturer dannet ved enormt tryk i henhold til beregningsundersøgelser.

Applikationer

Metabolisk

Selvom det ser ud til at være modstridende, til trods for den store toksicitet af H ₂ Se, produceres det i kroppen i den metabolske vej for selen. Så snart det er produceret, bruger celler det imidlertid som et mellemprodukt i syntesen af ​​selenproteiner, eller det ender med at det methyleres og udskilles; et af symptomerne på dette er smagen af ​​hvidløg i munden.

Industriel

H ₂ anvendes primært til at tilføje selen atomer til faste strukturer, såsom halvledermaterialer; til organiske molekyler, såsom alkener og nitriler til syntese af organiske selenider; eller til en opløsning til udfældning af metalselenider.

Referencer

1. Wikipedia. (2018). Hydrogenselenid. Gendannet fra: en.wikipedia.org
2. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. (Fjerde udgave). Mc Graw Hill.
3. Atomistry. (2012). Selenbrinte, H ₂ Se. Gendannes fra: selenium.atomistry.com
4. Tang Y. & col. (2017). Hydrogen-selenid (H ₂ Se) dopingmiddel til selenimplantation. 21. internationale konference om Ion Implantation Technology (IIT). Tainan, Taiwan.
5. Kemisk formulering. (2018). Hydrogenselenid. Gendannes fra: formulacionquimica.com
6. Pubchem. (2019). Hydrogenselenid. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Zhang, S. et al. (2015). Fasediagram og højtemperatur-superledelse af komprimerede selenhydrider. Sci. Rep. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
8. Acids.Info. (2019). Selenhydric acid: egenskaber og anvendelser af denne hydracid. Gendannes fra: acidos.info/selenhidrico