Υδροσελήνιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Υδροσελήνιο
Hydrogen selenide.svg
Hydrogen-selenide-2D-dimensions.png
Hydrogen-selenide-3D-vdW.png
Γενικά
Όνομα IUPAC Υδροσελήνιο
Άλλες ονομασίες Σελάνιο
Υδρίδιο του σεληνίου
Υδροσεληνικό οξύ
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος H2Se
Μοριακή μάζα 80,98 amu
Αριθμός CAS 7783-07-5
SMILES [SeH2]
InChI 1S/H2Se/h1H2
Αριθμός RTECS X1050000
Αριθμός UN 2202
PubChem CID 533
ChemSpider ID 518
Δομή
Μήκος δεσμού 146 pm
Είδος δεσμού ομοιοπολικός
Πόλωση δεσμού 3,5% (H+-Se-)
Γωνία δεσμού 91°
Μοριακή γεωμετρία επίπεδη γωνιακή
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης -65,73 °C
Σημείο βρασμού -41,25°C
Πυκνότητα 3.553 kg/m3
Διαλυτότητα
στο νερό
7 kg/m3
Διαλυτότητα
σε άλλους διαλύτες
διαλυτό στο διθειάνθρακα (CS2)
Δείκτης διάθλασης ,
nD
1,412 (16,85 °C)
Τάση ατμών 0,91 MPa (20 °C)
Χημικές ιδιότητες
pKa 3,89
11,0
Επικινδυνότητα
Hazard F.svg Hazard T.svg Hazard N.svg
Πολύ εύφλεκτο (F+)
Πολύ τοξικό (T+)
Επικίνδυνο για το περιβάλλον(N)
Φράσεις κινδύνου R23/25, R33, R50/53
Φράσεις ασφαλείας (S1/2), S20/21, S28, S45, S60, S61
Κίνδυνοι κατά
NFPA 704
NFPA 704.svg
4
4
0
0
Η κατάσταση αναφοράς είναι η πρότυπη κατάσταση (25°C, 1 Atm)
εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά

Το υδροσελήνιο[1] είναι μια ανόργανη χημική ένωση, που περιέχει υδρογόνο και σελήνιο, και έχει χημικό τύπο H2Se. Είναι το απλούστερο και πρακτικά το μοναδικό (σχετικά σταθερό) υδρίδιο του σεληνίου. Το καθαρό υδροσελήνιο, στις «συνηθισμένες συνθήκες», δηλαδή θερμοκρασία 25°C και πίεση 1 atm, είναι ένα άχρωμο εύφλεκτο αέριο. Είναι ακόμη μια από τις πιο τοξικές ενώσεις του σεληνίου[2] με όριο έκθεσης μόλις 0,05 ppm, εντός χρονικού διαστήματος οκτώ (8) ωρών[3][4]. Αυτή η ένωση έχει μια πολύ ερεθιστική οσμή χραίνας σε αποσύνθεση, αλλά και κλούβιων αυγών, όταν βρίσκεαι σε υψηλότερες συγκεντρώσεις.

Δομή και ιδιότητες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το μόριο του υδροσεληνίου υιοθετεί μια γωνιακή δομή, με μια δεσμική γωνία των 91°. Σε συνέπεια μ' αυτήν τη δομή, οι τρεις απορροφήσεις που παρατηρούνται σε φάσματα υπερύθρου του υδροσεληνίου είναι 2358, 2345 και 1034 cm-1.

Οι ιδιότητες του υδροσεληνίου είναι παρόμοιες με αυτές του υδροθείου, αν και το υδροσελήνιο είναι πιο όξινο, με pKa1 = 3,89 (έναντι 6,89) και pKa2 = 11,0 (έναντι 11,96). Εξαιτίας της αυξημένης οξύτητάς του, το υδροσελήνιο είναι και πιο διαλυτό στο νερό, 7 kg/m³ (έναντι 4 kg/m³).

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Βιοχηχανικά παράγεται με επίδραση αέριου υδρογόνου σε στοιχειακό σελήνιο σε θερμοκρασία πάνω από 300°C.[5]:

\mathrm{Se + H_2 \xrightarrow{>300^oC} H_2Se}

Ένας αριθμός από μεθόδους παραγωγής υδροσεληνίου έχουν αναφερθεί, κατάλληλες για μεγάλης ή μικρής κλίμακας παραγωγή του. Σε εργαστηριακή κλίμακα χρησιμοποιείται συνήθως η υδρόλυση σεληνιούχου αργιλίου (Al2Se3). Μια παρόμοια αντίδραση περιλαμβάνει όξινη υδρόλυση σεληνιούχου σιδήρου (FeSe)[6]:

\mathrm{Al_2Se_3 + 6H_2O \overrightarrow\longleftarrow 3H_2Se + 2Al(OH)_3}
\mathrm{FeSe + 2H_2O \xrightarrow{H^+} H_2Se + Fe(OH)_2}

Σύμφωνα με τη μέθοδο Sonoda, το υδροσελήνιο παράγεται με αντίδραση ύδατος, μονοξειδίου του άνθρακα και στοιχειακού σεληνίου, παρουσία τριαιθυλαμίνης (Et3N)[7].

Το υδροσελήνιο μπορεί να παραγγελθεί σε ειδικούς κυλίνδρους.

Αντιδράσεις και εφαρμογές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η διάσπαση υδροσεληνίου με διοξείδιο του θείου χρησιμοποιείται για την παραγωγή ιδιαίτερα καθαρού στοιχειακού σεληνίου:

\mathrm{H_2Se + SO_2 \overrightarrow\longleftarrow 2H_2O + Se + S}

Ακόμη, το υδροσελήνιο χρησιμοποιείται συχνά για τη σύνθεση σεληνιούχων ενώσεων, ανόργανων και οργανικών. Δίνει αντιδράσεις προσθήκης σε αλκένια, παράγοντας σεληνόλες (RSeH). Π.χ. για αλκένια τύπου RCH=CH2, έχουμε:

\mathrm{RCH=CH_2 + H_2Se \xrightarrow{} RCH(SeH)CH_3}

Ένα άλλο παράδειγμα χρήσης υδροσεληνίου είναι η σύνθεση σεληνουριών από νιτρίλια.[8]:

Αντίδραση παραγωγής σεληνουρίας

Τέλος, το υδροσελήνιο χρησιμοποιείται για την παραγωγή ημιαγωγών με σελήνιο.

Ασφάλεια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το αέριο υδροσελήνιο είναι βλαβερό, όντας μια από τις πιο τοξικές ενώσεις του σεληνίου και πολύ τοξικότερο από το υδρόθειο. Έχει όριο έκθεσης μόλις 0,05 ppm εντός χρονικής περιόδου οκτώ (8) ωρών. Σε υψηλές συγκεντρώσεις, ακόμη και η έκθεση για λιγότερο από 1 λεπτό προσβάλλει τα μάτια και τις βλεννογόνες μεμβράνες, προκαλώντας συμπτώματα παρόμοια με αυτά του κρυολογήματος τουλάχιστον για αρκετές ημέρες μετά το συμβάν της έκθεσης στο αέριο. Στη Γερμανία το μέγιστο επιτρεπόμενο όριο συγκέντρωσης υδροσεληνίου στο πόσιμο νερό είναι 8 μg/l, ενώ στις ΗΠΑ 10 μg/l.[5][9].

Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Για εναλλακτικές ονομασίες και συμβολισμούς δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  2. http://www.epa.gov/ttnatw01/hlthef/selenium.html, US Environmental Protection Agency, Air Toxins website
  3. http://www.cdc.gov/niosh/idlh/7783075.html, Documentation of Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations: Hydrogen Selenide, The National Institute for Occupational Safety and Health
  4. http://www.cdc.gov/niosh/docs/81-123/pdfs/0336.pdf Occupational Health Guideline for Hydrogen Selenide, The National Institute for Occupational Safety and Health, 1978
  5. 5,0 5,1 Bernd E. Langner "Selenium and Selenium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a23_525.
  6. Féher, F. In "Handbook of Preparative Inorganic Chemistry"; Brauer, E., Ed.; Academic: New York, 1963; 1, p 418.
  7. Sonoda, N.; Kondo K.; Nagano, K.; Kambe, N.; Morimoto, F. Angewandte Chemie, International Edition English 1980, vol. 19, page 308
  8. V.I. Cohen "A Convenient Synthesis of Mono-, N,N′-Di-, and Trisubstituted Selenoureas from Methyl Carbamimidothioates (S-Methylpseudothioureas)" Synthesis, 1980, 60-3 (1980).
  9. http://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_246700.html, OSHA GENERAL INDUSTRY PEL: 0.05 ppm, 0.2 mg/m3 ,OSHA CONSTRUCTION INDUSTRY PEL: 0.05 ppm, 0.2 mg/m3 TWA
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Hydrogen selenide της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Selenwasserstoff της Γερμανικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).