Selenhydraatzuur (H2Se) structuur, eigenschappen, nomenclatuur en toepassingen

de selenhydrinezuur of waterstofselenide is een anorganische verbinding waarvan de chemische formule H is₂Het is. Het is covalent van aard, en onder normale omstandigheden van temperatuur en druk is het een kleurloos gas; maar met een sterke geur herkenbaar aan zijn mindere aanwezigheid. Chemisch gezien is het een chalcogenide, dus selenium heeft een valentie van -2 (Se^2-).

Van alle selenides, de H₂Het is het meest toxisch omdat het molecuul klein is en het seleniumatoom minder sterische hindering heeft op het moment van reageren. Aan de andere kant laat de geur degenen die ermee werken het ter plekke detecteren in het geval van een lek buiten de laboratoriumklok.

Waterstofselenide kan worden gesynthetiseerd door de directe combinatie van de twee elementen: moleculaire waterstof, H₂, en metaalselenium. Het kan ook worden verkregen door het oplossen van seleniumrijke verbindingen, zoals ijzer (II) selenide, FeSe, in zoutzuur.

Aan de andere kant wordt selenhydrisch zuur bereid door het waterstofselenide in water op te lossen; dat wil zeggen, de eerste is opgelost in water, terwijl de tweede bestaat uit gasvormige moleculen.

Het belangrijkste gebruik ervan is om een ​​bron van seleen te zijn in organische en anorganische synthese.

index

• 1 Structuur van waterstofselenide
• 2 Eigenschappen
  • 2.1 Fysiek uiterlijk
  • 2.2 Molecuulmassa
  • 2.3 Kookpunt
  • 2,4 Smeltpunt
  • 2.5 Dampspanning
  • 2.6 Dichtheid
  • 2,7 pKa
  • 2.8 Oplosbaarheid in water
  • 2.9 Oplosbaarheid in andere oplosmiddelen
• 3 Nomenclatuur
  • 3.1 Selenide of hydride?
• 4 Gebruik
  • 4.1 Metabolisch
  • 4.2 Industrieel
• 5 Referenties

Structuur van waterstofselenide

In het bovenste beeld wordt waargenomen dat het H-molecuul₂Het heeft een hoekige geometrie, hoewel de hoek van 91 ° het meer op een L dan een V lijkt. In dit model van bollen en staven zijn waterstofatomen en selenium de bollen van wit en geel, respectievelijk.

Dit molecuul, zoals weergegeven, is het molecuul in de gasfase; dat wil zeggen, voor waterstofselenide. Wanneer het oplost in water, geeft het een proton af en in oplossing heeft het het HSe-paar^- H₃O⁺; dit paar ionen komt naar het seleenwaterstofzuur, aangeduid als H₂Se (ac) om het te onderscheiden van waterstofselenide, H₂Het (g).

Daarom zijn de structuren tussen de H₂Se (ac) en H₂Se (g) zijn heel verschillend; de eerste is omgeven door een waterige bol en vertoont ionische ladingen, en de tweede bestaat uit een agglomeraat van moleculen in de gasfase.

H-moleculen₂Ze kunnen nauwelijks interageren met elkaar door zeer zwakke dipool-dipoolkrachten. Selenium concentreert, hoewel minder elektronegatief dan zwavel, een hogere elektronendichtheid wanneer het wordt 'gerukt' door waterstofatomen.

Seleniumhydriden tabletten

Als de H-moleculen₂Ze ondergaan een buitengewone druk (honderden GPa), theoretisch worden ze gedwongen te stollen door de vorming van Se-H-Se-bindingen; Dit zijn schakels van drie centra en twee elektronen (3c-2e) waar waterstof aan deelneemt. Daarom beginnen de moleculen polymeerstructuren te vormen die een vaste stof vormen.

Onder deze omstandigheden kan de vaste stof worden verrijkt met meer waterstof, hetgeen de resulterende structuren volledig modificeert. Bovendien wordt de samenstelling van het type H_nSe, waarbij n varieert van 3 tot 6. Dus de seleniumhydriden samengeperst door deze drukken, en in de aanwezigheid van waterstof, hebben chemische formules H₃Ik ken H₆is.

Geschat wordt dat deze seleniumhydriden verrijkt met waterstof supergeleidende eigenschappen hebben.

eigenschappen

Uiterlijke verschijning

Kleurloos gas dat bij lage temperaturen ruikt naar rotte radijs en rotte eieren als de concentratie stijgt. De geur is erger en intenser dan waterstofsulfide (wat al behoorlijk onaangenaam is). Dit is echter goed, omdat het hun eenvoudige detectie helpt en het risico op langdurig contact of inademing vermindert.

Wanneer het brandt, geeft het een blauwachtige vlam af als gevolg van de elektronische interacties in de seleenatomen.

Moleculaire massa

80,98 g / mol.

Kookpunt

-41 ° C.

Smeltpunt

-66 ° C.

Stoom druk

9,5 atm bij 21 ° C.

dichtheid

3,553 g / L.

pK_naar

3,89.

Oplosbaarheid in water

0,70 g / 100 ml. Dit bevestigt het feit dat het seleenatoom van H₂Het kan geen merkbare waterstofbruggen vormen met watermoleculen.

Oplosbaarheid in andere oplosmiddelen

-Oplosbaar in CS₂, wat niet verrassend is vanwege de chemische analogie tussen seleen en zwavel.

-Oplosbaar in fosgeen (bij lage temperaturen, het kookt bij 8 ° C).

nomenclatuur

Zoals al in vorige paragrafen is uitgelegd, varieert de naam van deze stof naargelang H₂Het is in de gasfase of opgelost in water. Wanneer het in water is, spreken we van seleenzuur, dat niets meer is dan een hydroxide in anorganische termen. In tegenstelling tot gasmoleculen, is hun zure karakter groter.

Als een gas of opgelost in water behoudt het seleenatoom dezelfde elektronische kenmerken; de valentie is bijvoorbeeld -2, tenzij het een oxidatiereactie heeft. Deze valentie van -2 is de reden waarom het seleni wordt genoemdoeros van waterstof, aangezien het selenide-anion de Se is^2-; welke, reactiever en minder reducerend is dan de S^2-, sulfide.

Als de systematische nomenclatuur wordt gebruikt, moet het aantal waterstofatomen in de verbinding worden gespecificeerd. Dus de H₂Het heet: selenide diwaterstof.

Selenide of hydride?

Sommige bronnen noemen het een hydride. Als het echt was, zou selenium een ​​positieve lading +2 hebben en waterstof negatieve lading -1: SeH₂ (Het is²⁺, H^-). Selenium is een atoom dat meer elektronegatief is dan waterstof, en daarom eindigt het "monopoliseren" van de hoogste elektronendichtheid in het H-molecuul.₂is.

Als zodanig kan het bestaan ​​van seleenhydride echter niet theoretisch worden uitgesloten. In feite, met de aanwezigheid van H-anionen^- zou Se-H-Se verbindingen vergemakkelijken, verantwoordelijk voor stevige structuren gevormd bij enorme drukken volgens computerstudies.

toepassingen

stofwisselings-

Hoewel het tegenstrijdig lijkt, ondanks de hoge toxiciteit van H₂Het wordt geproduceerd in het organisme in de metabolische route van selenium. Zodra het wordt geproduceerd, gebruiken de cellen het als een tussenproduct in de synthese van selenioproteïnen, of het wordt gemethyleerd en uitgescheiden; een van de symptomen hiervan is de smaak van knoflook in de mond.

industrieel

De H₂Het wordt voornamelijk gebruikt om seleniumatomen toe te voegen aan vaste structuren, zoals halfgeleidermaterialen; voor organische moleculen, zoals alkenen en nitrillen voor de synthese van organische seleniden; of een oplossing voor het precipiteren van metaalseleniden.

referenties

1. Wikipedia. (2018). Waterstofselenide. Teruggeplaatst van: en.wikipedia.org
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische chemie (Vierde editie). Mc Graw Hill.
3. Atomistry. (2012). Waterstof Selenide, H₂Het is. Teruggeplaatst van: selenium.atomistry.com
4. Tang Y. & col. (2017). Waterstof Selenide (H₂Se) Dopant gas voor seleniumimplantatie. 21e internationale conferentie over Ion Implantation Technology (IIT). Tainan, Taiwan.
5. Chemische formulering (2018). Waterstofselenide Hersteld van: formulacionquimica.com
6. PubChem. (2019). Waterstofselenide. Teruggeplaatst van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Zhang, S. et al. (2015). Fasediagram en hoge-temperatuur supergeleiding van gecomprimeerde seleenhydriden. Sci. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
8. Acidos.Info. (2019). Selenhydrinezuur: eigenschappen en toepassingen van dit hydrazide. Teruggeplaatst van: acidos.info/selenhidrico