Selenwasserstoffsäure Formel, Eigenschaften und Synthese



Die Selenwasserstoffsäure (H2Se), Hydrogenselenid oder Hydrogenidhydrid bildet wie die übrigen Elemente der Gruppe 16 ein kovalentes Hydrid, das im Allgemeinen eine Molekülstruktur aufweist.

Sie sind nichtleitende flüchtige Verbindungen mit niedrigen Schmelz- und Siedepunkten, außer in Fällen, in denen Wasserstoffbindungen gebildet werden können, was bei dieser speziellen Verbindung nicht der Fall ist.

Abb. 1. Vergleich der Siedepunkte der verschiedenen kovalenten Hydride.

Auch Teil der sogenannten "Hydrogenchalkogenide", binäre Verbindungen, die aus der Vereinigung von Wasserstoff mit einem Chalkogenatom entstehen, die Elemente der Gruppe 16 des Periodensystems wie Sauerstoff, Schwefel, Selen und Tellur sind .

Wasserstoffselenid, Selenhydrid oder Selenwasserstoffsäure ist ein farbloses, brennbares Gas unter Standardbedingungen (0 ° C = 273,15 K und 1 am = 1,01325,105 Pa), aber mit einem charakteristischen Geruch von faulen Eiern, wie es auch mit Verbindungen geschieht, die Schwefel enthalten, der auch in der gleichen Gruppe des Periodensystems gefunden wird.

Es ist das giftigste der Selenverbindungen und beschränkt seine Verwendungs- oder Expositionsgrenze auf 0,05 ppm / 8 Stunden. Selbst wenn es in sehr geringen Konzentrationen vorliegt, kann sein Geruch sehr unangenehm sein.

Index

  • 1 Formel
  • 2 Struktur
  • 3 Eigenschaften
    • 3.1 Daten seiner Eigenschaften
  • 4 Synthese
  • 5 Verwendet
  • 6 Referenzen

Formel

Seine Formel ist H2Se, wirkt Selen mit Valenz -2 und Wasserstoff mit Valenz +1.

Struktur

Die von H angenommene Struktur2Se im Raum ist ungefähr eckig, wobei der Winkel die H-Se-H-Bindung von 91º bildet und der Abstand zwischen Se-H 146 um beträgt.

Eigenschaften

Wasserstoffselenid ist deutlich saurer als Schwefelwasserstoff (Holleman & Wiberg, 2001). Die Dissoziation des ersten Protons liegt in der Größenordnung anderer Verbindungen wie salpetriger Säure (HNO2) mit Ka = 4.5.10-4 und Fluorwasserstoff, dessen Ka = 7,2.10-4. nächste Reaktion mit seiner bestimmten Säurekonstante:
Die zweite Ionisationskonstante des Hydrids liegt in der Größenordnung von 10-11.

Als eine diprotische Säure bildet es sowohl Wasserstoffselenide der Formel M¹HSe als auch die normalen Selenide (oder neutralen Selenide) M¹ & sup5; Se.

Wie die Sulfidhomologe sind die Selenidmetalle mehr oder weniger gefärbt, unlöslich in Wasser und manchmal sogar in Säuren unlöslich und können durch die Reaktion eines Selenwasserstoffs mit einer Metallsalzlösung synthetisiert werden.

H2Se ist eine schwächere Base als H2S und kann in flüssiger Flusssäure in Gegenwart von SbF protoniert werden5 (Aber es ist nicht die Anwesenheit von AsF5), bei -78 ° C

Aufgrund seiner geringen Stabilität ist Wasserstoffselenid ein potentes Reduktionsmittel, sogar mehr als Schwefelwasserstoff.

Die anklagenden Lösungen von H2Sie werden schnell durch atmosphärischen Sauerstoff oxidiert und ergeben einen Niederschlag von charakteristischer roter Farbe. Aufgrund dieser Empfindlichkeit gegenüber Sauerstoff, wenn Sie H synthetisieren wollen2Es sollte in Abwesenheit von O erfolgen2.

Daher kann gesagt werden, dass das H2Se ähnliche Eigenschaften wie H2S hat, mit dem Unterschied, dass der erste saurer ist als der zweite, und eine Widerspiegelung davon ist seine Löslichkeit in Wasser.

Kontakt mit Oxidationsmitteln, Säuren, Wasser und halogenierten Kohlenwasserstoffen kann Explosionen verursachen (Centers for Disease Control and Prevention, 1978). Was das mit der Zersetzung der Produkte verbundene Risiko betrifft, kann es giftige Gase und Dämpfe emittieren, wie zum Beispiel Selendioxidrauch, der in Form eines Feuers freigesetzt werden kann, in dem sich Wasserstoffselenid befindet.

Daten seiner Eigenschaften

  • Molekülmasse = 80,98 g / mol
  • Farbloses Gas
  • pKa1 = 3,89; pKa2 = 11,0 bis 25ºC.
  • Schmelz- und Siedepunkte = - 65.73 ºC bzw. - 41.25 ºC.
  • Löslichkeit in Wasser = 0,70 g / 100 ml.
  • Auch in Verbindungen wie CS löslich2und Phosgen.

Synthese

Zur Herstellung von Selensäure oder Wasserstoffselenid im technischen Maßstab wird es durch Behandeln von elementarem Selen bei Temperaturen über 300 ° C mit Wasserstoff in gasförmiger Form durchgeführt.

Obwohl man von vielen Synthesewegen für die Herstellung von Selenwasserstoffsäure sowohl im langen als auch im kleinen Maßstab sprechen kann, ist die H2Es wird normalerweise im Labor von Al vorbereitet2Es3 mit Wasser, das gleichzeitig mit der Bildung von hydratisiertem Aluminiumoxid auftritt, wie in der folgenden Reaktion zu sehen ist

Aluminiumselenid, das für diese Reaktion benötigt wird, kann durch direkte Synthese hergestellt werden, wie die folgende chemische Gleichung zeigt (PrepChem.com, 2016):

Als Selen, ein giftiges Element, müsste man unter der Haube damit arbeiten.

Wasserstoffselenid kann auch in situ in wässriger Lösung (Tlv, 2001) unter Verwendung von Borhydrid hergestellt werden.

Verwendet

Wasserstoffselenid wird verwendet, um metallische Selenid- und Organoseleniumverbindungen herzustellen (New Jersey Department of Health und Senior Services, 1999).

Es wird auch zum Dotieren von Gasgemischen zur Herstellung von Halbleitermaterialien verwendet, die kontrollierte Mengen signifikanter Verunreinigungen enthalten.

Referenzen

  1. Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention. (1978). Arbeitsschutzrichtlinie für Selenwasserstoff.
  2. Cohen, V. I. (1980). Eine bequeme Synthese von Mono-, N , N "-Di- und trisubstituierte Selenoharnstoffe aus Methylcarbamimidothioaten ( S -Methylpseudothioharnstoffe). Synthese, 1980(1), 60-63. 
  3. Holleman, A. F. & Wiberg, E. (2001). Anorganische Chemie in Anorganische Chemie (S. 578) San Diego, Kalifornien
  4. New Jersey Department of Health und Senior Services. (1999). Wasserstoffselenid. Datenblatt für gefährliche Substanzen.
  5. PrepChem.com. (2016). Synthese von HYDROGEN-SELENID. Abgerufen am 10. Januar 2017 von prepchem.com.
  6. PubChem. (2016). Dihydrogenselenid | H2Se. Abgerufen am 9. Januar 2017, von publem.ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Tlv, S. (2001). Wasserstoffselenid.
  8. NIOSH Pocket Guide für chemische Gefahren # 0336. (n. d.) Nationales Institut für Sicherheit und Gesundheit am Arbeitsplatz (NIOSH). Von cdc.gov abgerufen.
  9. Wasserstoffselenid. (n. d.) Sofort gefährlich für Leben und Gesundheit. Von cdc.gov abgerufen.
  10. Wasserstoffselenid - H2Se. (n. d.) Abgerufen am 9. Januar 2017 von c-f-c.com.