Struktura, właściwości, nazewnictwo i zastosowania kwasu selenowodorowego (H2Se)



The kwas solny lub selenek wodoru jest związkiem nieorganicznym, którego wzór chemiczny to H2Se. Ma charakter kowalencyjny, aw zwykłych warunkach temperatury i ciśnienia jest to gaz bezbarwny; ale z silnym zapachem rozpoznawalnym przez jego mniejszą obecność. Chemicznie jest to chalkogenek, więc selen ma wartościowość -2 (Se2-).

Ze wszystkich selenidów, H2Jest najbardziej toksyczny, ponieważ jego cząsteczka jest mała, a atom selenu ma mniej przeszkód sterycznych w czasie reakcji. Z drugiej strony jego zapach pozwala tym, którzy z nim pracują, wykryć go na miejscu w przypadku wycieku poza dzwonem laboratoryjnym.

Selenowodór można syntetyzować przez bezpośrednie połączenie jego dwóch pierwiastków: wodoru cząsteczkowego, H2, i selen metaliczny. Można go również uzyskać przez rozpuszczenie związków bogatych w selen, takich jak selen żelaza (II), FeSe, w kwasie chlorowodorowym.

Z drugiej strony, kwas solny wytwarza się przez rozpuszczenie selenku wodoru w wodzie; to znaczy pierwszy rozpuszcza się w wodzie, podczas gdy drugi składa się z cząsteczek gazowych.

Jego głównym zastosowaniem jest bycie źródłem selenu w syntezie organicznej i nieorganicznej.

Indeks

  • 1 Struktura selenku wodoru
  • 2 Właściwości
    • 2.1 Wygląd fizyczny
    • 2.2 Masa cząsteczkowa
    • 2.3 Temperatura wrzenia
    • 2.4 Temperatura topnienia
    • 2.5 Ciśnienie pary
    • 2.6 Gęstość
    • 2,7 pKa
    • 2.8 Rozpuszczalność w wodzie
    • 2.9 Rozpuszczalność w innych rozpuszczalnikach
  • 3 Nazewnictwo
    • 3.1 Selenid lub wodorek?
  • 4 zastosowania
    • 4.1 Metaboliczne
    • 4.2 Przemysłowe
  • 5 referencji

Struktura selenku wodoru

 

Na górnym obrazie obserwuje się, że cząsteczka H2Ma ona geometrię kątową, chociaż jej kąt 91 ° sprawia, że ​​wygląda bardziej jak L niż V. W tym modelu sfer i prętów atomy wodoru i selen są kulami bieli i żółci, odpowiednio.

Ta cząsteczka, jak pokazano, jest tą w fazie gazowej; to znaczy dla selenku wodoru. Kiedy rozpuszcza się w wodzie, uwalnia proton, aw roztworze ma parę HSe- H3O+; ta para jonów dociera do kwasu selenowodorowego, oznaczonego jako H2Se (ac), aby odróżnić go od selenku wodoru, H2To (g).

Dlatego struktury między H2Se (ac) i H2Se (g) są bardzo różne; pierwszy otoczony jest wodną kulą i przedstawia ładunki jonowe, a drugi składa się z aglomeratu cząsteczek w fazie gazowej.

Cząsteczki H2Ledwie oddziałują ze sobą bardzo słabymi siłami dipol-dipol. Selen, chociaż mniej elektroujemny niż siarka, koncentruje większą gęstość elektronów, gdy „wyrwie się” z atomów wodoru.

Tabletki wodorków selenu

Jeśli cząsteczki H2Podlegają one nadzwyczajnej presji (setki GPa), teoretycznie są zmuszone do zestalenia się poprzez tworzenie wiązań Se-H-Se; Są to połączenia trzech centrów i dwóch elektronów (3c-2e), w których uczestniczy wodór. Dlatego cząsteczki zaczynają tworzyć struktury polimerowe, które definiują ciało stałe.

W tych warunkach ciało stałe może być wzbogacone w więcej wodoru, co całkowicie modyfikuje powstałe struktury. Ponadto skład staje się typu HnSe, gdzie n zmienia się od 3 do 6. Zatem wodorki selenu skompresowane przez te ciśnienia iw obecności wodoru mają wzory chemiczne H3Wiem H6To.

Szacuje się, że te wodorki selenu wzbogacone w wodór mają właściwości nadprzewodzące.

Właściwości

Wygląd fizyczny

Bezbarwny gaz, który w niskich temperaturach pachnie jak zgniłe rzodkiewki i zgniłe jajka, jeśli jego stężenie wzrasta. Jego zapach jest gorszy i bardziej intensywny niż siarkowodór (który jest już dość nieprzyjemny). Jest to jednak dobre, ponieważ ułatwia ich łatwe wykrywanie i zmniejsza ryzyko przedłużonego kontaktu lub wdychania.

Kiedy się pali, wydziela niebieskawy płomień wynikający z interakcji elektronicznych w atomach selenu.

Masa cząsteczkowa

80,98 g / mol.

Temperatura wrzenia

-41 ° C.

Temperatura topnienia

-66 ° C.

Ciśnienie pary

9,5 atm w 21 ° C.

Gęstość

3,553 g / l.

pKa

3,89.

Rozpuszczalność w wodzie

0,70 g / 100 ml. Potwierdza to fakt, że atom selenu H2Nie może tworzyć znaczących mostków wodorowych z cząsteczkami wody.

Rozpuszczalność w innych rozpuszczalnikach

-Rozpuszczalny w CS2, co nie jest zaskakujące z powodu chemicznej analogii między selenem a siarką.

-Rozpuszczalny w fosgenie (w niskich temperaturach wrze w 8 ° C).

Nomenklatura

Jak już wyjaśniono w poprzednich sekcjach, nazwa tego związku zmienia się w zależności od tego, czy H2Jest w fazie gazowej lub rozpuszczony w wodzie. Kiedy jest w wodzie, mówimy o kwasie selenowodorowym, który jest niczym więcej niż wodorotlenkiem w kategoriach nieorganicznych. W przeciwieństwie do cząsteczek gazu ich kwaśny charakter jest większy.

Jednakże, jako gaz lub rozpuszczony w wodzie, atom selenu utrzymuje te same właściwości elektroniczne; na przykład jego wartościowość wynosi -2, chyba że cierpi na reakcję utleniania. Ta wartość -2 jest powodem, dla którego nazywa się selenuro wodoru, ponieważ anion selenu to Se2-; który jest bardziej reaktywny i redukujący niż S2-, siarka.

Jeśli stosowana jest nomenklatura systematyczna, należy określić liczbę atomów wodoru w związku. Więc H2Nazywa się: selenide diwodór.

Selenid lub wodorek?

Niektóre źródła określają go jako wodorek. Gdyby tak było, selen miałby ładunek dodatni +2, a ładunek ujemny wodoru -1: SeH2 (Tak jest2+, H-). Selen jest atomem bardziej elektroujemnym niż wodór i dlatego „monopolizuje” najwyższą gęstość elektronów w cząsteczce H.2To.

Jednak nie można teoretycznie wykluczyć istnienia wodorku selenu. W rzeczywistości z obecnością anionów H- ułatwiłoby połączenia Se-H-Se, odpowiedzialne za struktury stałe utworzone przy ogromnych naciskach zgodnie z badaniami komputerowymi.

Używa

Metaboliczny

Chociaż wydaje się to sprzeczne, pomimo wysokiej toksyczności H2Jest wytwarzany w organizmie w szlaku metabolicznym selenu. Jednakże, gdy tylko zostanie wyprodukowany, komórki wykorzystują go jako półprodukt w syntezie selenoprotein, lub kończy się metylowaniem i wydalaniem; jednym z objawów tego jest smak czosnku w ustach.

Przemysłowe

H2Stosuje się go głównie do dodawania atomów selenu do struktur stałych, takich jak materiały półprzewodnikowe; do cząsteczek organicznych, takich jak alkeny i nitryle do syntezy selenków organicznych; lub do roztworu wytrącającego selenki metali.

Referencje

  1. Wikipedia. (2018). Selenowodór. Źródło: en.wikipedia.org
  2. Shiver i Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna (Czwarta edycja). Mc Graw Hill.
  3. Atomia (2012). Wodór Selenide, H2Se. Źródło: selenium.atomistry.com
  4. Tang Y. & col. (2017). Wodór Selenide (H2Se) Gaz domieszkowy do implantacji selenu. 21. międzynarodowa konferencja nt. Technologii implantacji jonów (IIT). Tainan, Tajwan.
  5. Preparat chemiczny (2018). Selenowodór Odzyskany z: formulacionquimica.com
  6. PubChem. (2019). Selenowodór. Źródło: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  7. Zhang, S. et al. (2015). Schemat fazowy i nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe sprężonych wodorków selenu. Sci. Rep. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
  8. Acidos.Info. (2019). Kwas Selenhydric: właściwości i zastosowania tego hydrazydu. Źródło: acidos.info/selenhidrico