Hidrogen seleniu

În condiții standard , seleniura de hidrogen este un gaz greu incolor. Inflamabil, foarte otrăvitor, are un miros ascuțit dezgustător. Cel mai toxic compus de seleniu cu o perioadă de expunere periculoasă de 0,3 ppm în aer inhalat timp de 8 ore .

Structura

Molecula de seleniură de hidrogen are o structură H-Se-H „curbată” cu un unghi de legătură de 91°. În spectrul infraroșu sunt observate trei benzi de vibrație : 2358, 2345 și 1034 cm – 1 .

Proprietăți fizice

În condiții normale, seleniura de hidrogen este un gaz greu incolor; densitate 3.310 kg/m 3 , de aproape trei ori mai greu decât aerul. Când presiunea crește la 9,5 ± 0,1 atm , se lichefiază la temperatura camerei. La presiune normală, punctul de fierbere este -41,25 °C, punctul de topire este -65,73 °C.

Proprietăți chimice

Proprietățile chimice ale seleniurei de hidrogen sunt similare cu cele ale hidrogenului sulfurat , deși H2Se este mai acid ( pK a = 3,89 la 25 °C) decât H2S ( pK a = 11,0 la 25 °C). Având o aciditate mai mare , seleniura de hidrogen este mai solubilă în apă. Deoarece acidul hidroselenic (o soluție de seleniură de hidrogen în apă) este un acid dibazic, are o a doua constantă de aciditate corespunzătoare disocierii complete; este egal cu pK a 2 = 15,05 ± 0,02 la 25 °C [2] . Acidul hidroselenic formează săruri cu metalele - selenide , de exemplu, seleniura de sodiu Na 2 Se.

Când seleniura de hidrogen arde în aer sau oxigen , se formează dioxid de seleniu și apă :

{\mathsf {2H_{2}Se+3O_{2}\rightarrow 2H_{2}O+2SeO_{2))}.

Cu lipsă de oxigen și temperatură scăzută, este oxidat la seleniu elementar [3] :

{\mathsf {2H_{2}Se+O_{2}\rightarrow 2H_{2}O+2Se)).

Obținerea

Pentru a obține seleniura de hidrogen, pot fi utilizate reacții de interacțiune a selenidelor metalice active cu apa sau acizi diluați, de exemplu, hidroliza seleniurei de aluminiu Al 2 Se 3 , însoțită de formarea hidroxidului de aluminiu :

\mathrm {Al_{2}Se_{3}+6H_{2}O\rightarrow 2Al(OH)_{3}+3H_{2}Se\uparrow } .

Selenura de hidrogen se formează, de asemenea, ca rezultat al interacțiunii cu acid selenidură de fier (II) FeSe:

\mathrm {FeSe+H_{2}SO_{4}\rightarrow FeSO_{4}+H_{2}Se\uparrow } .

De asemenea, poate fi obținut prin sinteza directă a elementelor lor atunci când sunt încălzite peste 400 °C [4] :

\mathrm {H_{2}+Se\rightarrow H_{2}Se} .

Aplicație

H 2 Se este utilizat în sinteza organică pentru a obține selenourați din nitrili în reacții de adiție la o legătură triplă de carbon [5] :

De asemenea, H 2 Se este utilizat în industria semiconductoarelor pentru dopajul în fază gazoasă a semiconductorilor de tip III-V (de exemplu, arseniura de galiu ) pentru a le conferi un tip electronic de conductivitate .

Toxicitate

Selenura de hidrogen este extrem de otrăvitoare și este considerată cel mai otrăvitor compus al seleniului [6] și mult mai toxic decât hidrogenul sulfurat . Cu toate acestea, are un miros atât de dezgustător încât este imposibil ca o persoană să-l otrăvească accidental: pragul de miros în aer este de 0,05 părți de volum pe milion (ppm). La o concentrație de 0,3 ppm , gazul începe să irite organele respiratorii, iar peste o concentrație de 1,5 ppm , mirosul devine complet insuportabil. În ciuda toxicității foarte ridicate, cazurile fatale de otrăvire sunt necunoscute pentru ei.

Expunerea la concentrații mai mari în mai puțin de un minut provoacă leziuni respiratorii cu simptome similare cu cele ale unei răceli care durează câteva zile după o singură expunere.

Concentrația maximă admisă de seleniură de hidrogen în aerul spațiilor industriale este de 0,2 mg/m 3 [7] [8] . O concentrație de volum de 1 ppm în aer corespunde unei concentrații de masă de 3,31 mg/m 3 .