Cấu trúc, tính chất, danh pháp và cách sử dụng axit Selenhydric (H2Se)



các axit selenhydric hoặc hydro selenide là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học là H2Se. Nó là hóa trị trong tự nhiên, và trong các điều kiện nhiệt độ và áp suất thông thường, nó là một chất khí không màu; nhưng với một mùi mạnh có thể nhận ra bởi sự hiện diện ít hơn của nó. Về mặt hóa học, nó là một chalcogenide, vì vậy selen có hóa trị -2 (Se2-).

Trong tất cả các selenide, H2Nó là độc hại nhất vì phân tử của nó nhỏ và nguyên tử selen của nó có ít trở ngại không gian tại thời điểm phản ứng. Mặt khác, mùi của nó cho phép những người làm việc với nó phát hiện ra nó ngay tại chỗ trong trường hợp rò rỉ bên ngoài chuông phòng thí nghiệm.

Hydrogen selenide có thể được tổng hợp bởi sự kết hợp trực tiếp của hai nguyên tố của nó: hydro phân tử, H2, và kim loại selen. Nó cũng có thể thu được bằng cách hòa tan các hợp chất giàu selen, chẳng hạn như sắt (II) selenide, FeSe, trong axit clohydric.

Mặt khác, axit selenhydric được điều chế bằng cách hòa tan hydro selenide trong nước; nghĩa là, thứ nhất hòa tan trong nước, trong khi thứ hai bao gồm các phân tử khí.

Công dụng chính của nó là làm nguồn selen trong tổng hợp hữu cơ và vô cơ.

Chỉ số

  • 1 Cấu trúc của hydro selenide
  • 2 thuộc tính
    • 2.1 Ngoại hình
    • 2.2 Khối lượng phân tử
    • 2.3 Điểm sôi
    • 2.4 Điểm nóng chảy
    • 2.5 Áp suất hơi
    • Mật độ 2,6
    • 2,7 pKa
    • 2.8 Độ hòa tan trong nước
    • 2.9 Độ hòa tan trong các dung môi khác
  • 3 danh pháp
    • 3.1 Selenide hoặc hydrua?
  • 4 công dụng
    • 4.1 Chuyển hóa
    • 4.2 Công nghiệp
  • 5 tài liệu tham khảo

Cấu trúc của hydro selenide

 

Trong hình trên, nó được quan sát thấy rằng phân tử H2Nó có dạng hình học góc, mặc dù góc 91 ° của nó trông giống chữ L hơn V. Trong mô hình hình cầu và thanh này, các nguyên tử hydro và selen là những quả cầu màu trắng và vàng, tương ứng.

Phân tử này, như được hiển thị, là một trong pha khí; đó là, đối với hydro selenide. Khi tan trong nước, nó giải phóng một proton và trong dung dịch, nó có cặp HSe- H3Ôi+; cặp ion này đến với axit selenhydric, ký hiệu là H2Se (ac) để phân biệt với hydro selenide, H2Nó (g).

Do đó, các cấu trúc giữa H2Se (ac) và H2Se (g) rất khác nhau; đầu tiên được bao quanh bởi một quả cầu nước và thể hiện các điện tích ion, và thứ hai bao gồm một khối các phân tử trong pha khí.

Phân tử H2Chúng hầu như không thể tương tác với nhau bằng lực lưỡng cực rất yếu. Selen, mặc dù ít có độ âm điện hơn lưu huỳnh, tập trung mật độ electron lớn hơn khi "chộp lấy" từ các nguyên tử hydro.

Viên nén Selenium hydrides

Nếu các phân tử H2Họ trải qua một áp lực phi thường (hàng trăm GPa), về mặt lý thuyết họ buộc phải kiên cố hóa thông qua việc hình thành liên kết Se-H-Se; Đây là các liên kết của ba trung tâm và hai electron (3c - 2e) nơi hydro tham gia. Do đó, các phân tử bắt đầu hình thành các cấu trúc polymer xác định chất rắn.

Trong những điều kiện này, chất rắn có thể được làm giàu với nhiều hydro hơn, điều này làm thay đổi hoàn toàn các cấu trúc thu được. Ngoài ra, thành phần trở thành loại HnSe, trong đó n thay đổi từ 3 đến 6. Do đó, các hydrua selen bị nén bởi các áp suất này và với sự có mặt của hydro, có công thức hóa học H3Tôi biết H6Nó.

Người ta ước tính rằng các hydrua selen này được làm giàu bằng hydro có đặc tính siêu dẫn.

Thuộc tính

Ngoại hình

Khí không màu mà ở nhiệt độ thấp có mùi như củ cải thối và trứng thối nếu nồng độ của nó tăng lên. Mùi của nó tệ hơn và nồng hơn hydro sunfua (vốn đã khá khó chịu). Tuy nhiên, điều này là tốt, vì nó giúp họ dễ dàng phát hiện và giảm nguy cơ tiếp xúc hoặc hít phải kéo dài.

Khi nó cháy, nó phát ra một ngọn lửa màu xanh lam do các tương tác điện tử trong các nguyên tử selen.

Khối lượng phân tử

80,98 g / mol.

Điểm sôi

-41 ° C.

Điểm nóng chảy

-66 ° C.

Áp suất hơi

9,5 atm ở 21 ° C.

Mật độ

3,553 g / L.

pKmột

3,89.

Độ hòa tan trong nước

0,70 g / 100 mL. Điều này chứng thực rằng nguyên tử selen của H2Nó không thể tạo thành cầu hydro đáng chú ý với các phân tử nước.

Độ hòa tan trong các dung môi khác

-Hòa tan trong CS2, Điều này không đáng ngạc nhiên vì sự tương tự hóa học giữa selen và lưu huỳnh.

-Hòa tan trong phosgene (ở nhiệt độ thấp, nó sôi ở 8 ° C).

Danh pháp

Như đã giải thích trong các phần trước, tên của hợp chất này thay đổi tùy thuộc vào việc H2Đó là trong pha khí hoặc hòa tan trong nước. Khi nó ở trong nước, chúng ta nói về axit selenhydric, không gì khác hơn là một hydroxide về mặt vô cơ. Không giống như các phân tử khí, tính axit của chúng lớn hơn.

Tuy nhiên, dưới dạng khí hoặc hòa tan trong nước, nguyên tử selen vẫn duy trì các đặc tính điện tử tương tự; ví dụ, hóa trị của nó là -2, trừ khi nó bị phản ứng oxy hóa. Hóa trị -2 này là lý do tại sao nó được gọi là seleniuro của hydro, vì anion selenide là Se2-; trong đó, là phản ứng và giảm nhiều hơn so với S2-, lưu huỳnh.

Nếu danh pháp hệ thống được sử dụng, số lượng nguyên tử hydro trong hợp chất phải được chỉ định. Vì vậy, H2Nó được gọi là: selenide dihydro.

Selenide hoặc hydrua?

Một số nguồn đề cập đến nó như là một hydride. Nếu thực sự là như vậy, selen sẽ có điện tích dương +2 và điện tích âm hydro -1: SeH2 (Đó là2+, H-). Selen là một nguyên tử có độ âm điện cao hơn hydro và do đó kết thúc "độc quyền" mật độ electron cao nhất trong phân tử H.2Nó.

Tuy nhiên, như vậy, sự tồn tại của selenium hydride không thể loại trừ về mặt lý thuyết. Trong thực tế, với sự hiện diện của anion H- sẽ tạo điều kiện cho các liên kết Se-H-Se, chịu trách nhiệm cho các cấu trúc vững chắc được hình thành ở áp lực lớn theo các nghiên cứu máy tính.

Công dụng

Chuyển hóa

Mặc dù có vẻ mâu thuẫn, mặc dù độc tính cao của H2Nó được sản xuất trong cơ thể sinh vật theo con đường trao đổi chất của selen. Tuy nhiên, ngay sau khi được sản xuất, các tế bào sử dụng nó như một chất trung gian trong quá trình tổng hợp selenioprotein, hoặc cuối cùng nó bị methyl hóa và bài tiết; Một trong những triệu chứng của điều này là mùi vị của tỏi trong miệng.

Công nghiệp

H2Nó chủ yếu được sử dụng để thêm các nguyên tử selen vào các cấu trúc rắn, chẳng hạn như vật liệu bán dẫn; đến các phân tử hữu cơ, chẳng hạn như anken và nitriles để tổng hợp selenide hữu cơ; hoặc cho một giải pháp để kết tủa selenide kim loại.

Tài liệu tham khảo

  1. Wikipedia. (2018). Hydrogen selenide. Lấy từ: en.wikipedia.org
  2. Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa vô cơ (Ấn bản thứ tư). Đồi Mc Graw.
  3. Nguyên tử (2012). Hydrogen Selenide, H2Se. Lấy từ: selenium.atomistry.com
  4. Đường Y. & col. (2017). Hydrogen Selenide (H2Se) Khí Dopant để cấy Selenium. Hội nghị quốc tế lần thứ 21 về Công nghệ cấy ghép ion (IIT). Đài Nam, Đài Loan.
  5. Công thức hóa học (2018). Hydrogen selenide Phục hồi từ: formulacóquimica.com
  6. PubChem. (2019). Hydrogen selenide. Lấy từ: pubool.ncbi.nlm.nih.gov
  7. Trương, S. et al. (2015). Sơ đồ pha và tính siêu dẫn nhiệt độ cao của Selenium hydrua nén. Khoa học. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
  8. Acidos.Info. (2019). Axit Selenhydric: tính chất và ứng dụng của hydrazide này. Lấy từ: acidos.info/selenhidrico