VANDENILIO SELENIDAS (H2SE): STRUKTŪRA, SAVYBĖS IR PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Selenhídrico rūgšties arba vandenilis selenidas yra neorganinis junginys su cheminė formulė H ₂ Se. Jis yra kovalentinis, o įprastomis temperatūros ir slėgio sąlygomis yra bespalvės dujos; bet turintis stiprų kvapą, atpažįstamą dėl nedidelio jo buvimo. Chemiškai tai yra chalkogenidas, todėl seleno valentas yra -2 (Se ^2- ).

Iš visų selenidų H ₂ Se yra toksiškiausias, nes jo molekulė maža, o jo seleno atomas reaguojant yra mažiau sterilus. Kita vertus, jo kvapas leidžia dirbantiems su juo nedelsiant jį aptikti, jei nutekėjimas yra ne laboratorijos gaubte.

Vandenilio selenidas gali būti susintetintas pagal tiesioginio kartu jos dviejų elementų: molekulinio vandenilio, H ₂ , ir metalo seleno. Jis taip pat gali būti gaunamas tirpinant seleno turinčius junginius, tokius kaip geležies (II) selenidas, FeSe, druskos rūgštyje.

Kita vertus, vandenilio selenidas yra gaunamas tirpinant vandenilio selenidą vandenyje; tai yra, pirmasis ištirpinamas vandenyje, o antrąjį sudaro dujinės molekulės.

Pagrindinis jo panaudojimo būdas yra seleno šaltinis organinėje ir neorganinėje sintezėje.

Vandenilio selenido struktūra

Vandenilio selenido molekulė. Šaltinis: Benas Millsas

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta, kad H ₂ Se molekulė turi kampinę geometriją, nors dėl 91 ° kampo ji atrodo labiau kaip L nei V. Šiame sferų ir strypų modelyje vandenilio atomai ir seleno atitinkamai yra baltoji ir geltonoji sferos.

Kaip parodyta, ši molekulė yra dujų fazėje; tai yra vandenilio selenidui. Ištirpęs vandenyje, jis išskiria protoną ir tirpale turime porą HSe ^- H ₃ O ⁺ ; ši jonų pora ateina į vandenilio selenidą, žymimą H ₂ Se (aq), kad būtų galima atskirti jį nuo vandenilio selenido, H ₂ Se (g).

Todėl struktūros tarp H ₂ Se (ac) ir H ₂ Se (g) yra labai skirtingos; pirmasis yra apsuptas vandeninės sferos ir turi joninius krūvius, o antrąjį sudaro dujų fazėje esančių molekulių aglomeratas.

H ₂ Se molekulės vos negali sąveikauti viena su kita dėl labai silpnų dipolio-dipolio jėgų. Nors selenas yra mažiau elektronegatyvus nei siera, jis koncentruoja didesnį elektronų tankį, „pašalindamas“ jį iš vandenilio atomų.

Seleno hidridų tabletės

Jei H ₂ Se molekulės yra veikiamos nepaprasto slėgio (šimtai GPa), teoriškai jos yra priverstos kietėti, sudarydamos Se-H-Se jungtis; Tai yra trijų centrų ir dviejų elektronų (3c-2e) jungtys, kuriose dalyvauja vandenilis. Todėl molekulės pradeda formuoti polimerines struktūras, apibrėžiančias kietą medžiagą.

Tokiomis sąlygomis kieta medžiaga gali būti praturtinta daugiau vandenilio, kuris visiškai modifikuoja susidarančias struktūras. Be to, kompozicija tampa iš H _n Se tipo , kur n svyruoja nuo 3 iki 6. Taigi, seleno hidridai suspaustos šių spaudimo, ir į dalyvaujant vandeniliui, turi cheminės formulės H ₃ SE H ₆ Se.

Manoma, kad šie vandeniliu praturtinti seleno hidridai turi superlaidžių savybių.

Savybės

Fizinė išvaizda

Bespalvės dujos, kurios žemoje temperatūroje kvepia kaip supuvę ridikai ir supuvę kiaušiniai, jei padidėja jų koncentracija. Jo kvapas yra prastesnis ir intensyvesnis nei vandenilio sulfido (kuris jau yra gana nemalonus). Tačiau tai yra geras dalykas, nes padeda lengvai jį aptikti ir sumažina ilgalaikio kontakto ar įkvėpimo riziką.

Kai jis dega, jis išskiria melsvą liepsną, kurią sukelia elektroninė sąveika su seleno atomais.

Molekulinė masė

80,98 g / mol.

Virimo taškas

-41 ° C.

Lydymosi temperatūra

-66 ° C.

Garų slėgis

9,5 atm 21 ° C temperatūroje.

Tankis

3,553 g / L

pK

3,89.

Tirpumas vandenyje

0,70 g / 100 ml. Tai patvirtina faktą, kad H ₂ Se seleno atomas negali sudaryti pastebimų vandenilio ryšių su vandens molekulėmis.

Tirpumas kituose tirpikliuose

- Tirpus CS ₂ , kas nestebina dėl cheminio analogo tarp seleno ir sieros.

Tirpus fosgene (žemoje temperatūroje, nes verda 8 ° C temperatūroje).

Nomenklatūra

Kaip jau buvo paaiškinta ankstesniuose skyriuose, šio junginio pavadinimas skiriasi priklausomai nuo to, ar H ₂ Se yra dujinėje fazėje, ar ištirpęs vandenyje. Kai jis yra vandenyje, jis vadinamas vandenilio selenhidro rūgštimi, kuri neorganiniu požiūriu yra ne kas kita, kaip hidracidas. Skirtingai nuo dujinių molekulių, jos rūgštinis pobūdis yra didesnis.

Tačiau seleno atomas, būdamas dujomis ar ištirpęs vandenyje, turi tas pačias elektronines charakteristikas; Pvz., jo valentingumas yra -2, nebent jame vyktų oksidacijos reakcija. Šis -2 valentingumas yra priežastis, kodėl Seleni vadino uro vandenilio selenidu, nes anijonas yra ² ; kuris yra daugiau reaktyvus ir sumažinti nei S ^2- , sieros.

Jei naudojate sistemingą nomenklatūrą, turite nurodyti vandenilio atomų skaičių junginyje. Tokiu būdu, H ₂ yra vadinamas: selenidas di vandenilis.

Selenidas ar hidridas?

Kai kurie šaltiniai tai vadina hidridu. Jei tai tikrai buvo, selenas būtų teigiamai įkrautas +2, ir vandenilio neigiamai įkrautas -1: SEH ₂ (Se ²⁺ H ^- ). Selenas yra labiau elektroneigiamas atomas nei vandenilis, todėl „kaupia“ didžiausią elektronų tankį H ₂ Se molekulėje .

Tačiau teoriškai negalima atmesti seleno hidrido egzistavimo. Iš tikrųjų, turint H ^- anijonus, tai palengvintų Se-H-Se jungtis, atsakingas už tvirtas struktūras, susidariusias esant didžiuliam slėgiui, remiantis skaičiavimo tyrimais.

Programos

Metabolinis

Nepaisant didelio H ₂ Se toksiškumo, jis atrodo prieštaringas, tačiau jis organizme gaminamas metabolizuojant seleną. Tačiau kai tik jos pasigamina, ląstelės jį naudoja kaip tarpinį produktą seleno baltymų sintezėje, arba jis tampa metilinamas ir pašalinamas; vienas iš to simptomų yra česnako skonis burnoje.

Pramoninis

H ₂ daugiausia naudojamas norint pridėti seleno atomų prie kietų struktūrų, tokių kaip puslaidininkinės medžiagos; organinėms molekulėms, tokioms kaip alkenai ir nitrilai organinių selenidų sintezei; arba į tirpalą metalo selenidams nusodinti.

Nuorodos

1. Vikipedija. (2018 m.). Vandenilio selenidas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
2. Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
3. Atomija. (2012). Vandenilio selenidas, H ₂ Se. Atkurta iš: selenium.atomistry.com
4. Tang Y. ir col. (2017 m.). Seleno implantacijai skirtos vandenilio selenido (H ₂ Se) dujos. 21-oji tarptautinė jonų implantacijos technologijos (IIT) konferencija. Tainanas, Taivanas.
5. Cheminė sudėtis. (2018 m.). Vandenilio selenidas. Atkurta iš: formulacionquimica.com
6. „PubChem“. (2019 m.). Vandenilio selenidas. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Zhang, S. ir kt. (2015). Fazių diagrama ir suslėgtų seleno hidridų aukšto temperatūros superlaidumas. Mokslas, rep. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
8. Rūgštys.Info. (2019 m.). Selenhidro rūgštis: šio hidracido savybės ir pritaikymas. Atkurta iš: acidos.info/selenhidrico