WikiSort.ru - Не сортированное

Селеноводород
Общие
Систематическое наименование	селеноводород
Традиционные названия	селенистый водород, селенид водорода, гидрид селена
Хим. формула	H2Se
Физические свойства
Состояние	бесцветный тяжёлый газ
Молярная масса	80,9758 г/моль
Плотность	3,310 г/л
Энергия ионизации	9,88 ± 0,01 эВ[1]
Термические свойства
Т. плав.	−65,73 °C
Т. кип.	−41,25 °C
Давление пара	9,5 ± 0,1 атм[1]
Химические свойства
pKa	3,89
Растворимость в воде	0,70 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	7783-07-5
PubChem	533
Рег. номер EINECS	231-978-9
SMILES	Se
InChI	1S/H2Se/h1H2 SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N
RTECS	X1050000
ChEBI	16503, 9089 и 36903
ChemSpider	518
Безопасность
Токсичность	чрезвычайно токсичен для человека
NFPA 704	4 4 0 POI
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Селеноводоро́д (селан) — неорганическое бинарное соединение водорода и селена с формулой H₂Se. При нормальных условиях представляет собой бесцветный тяжёлый газ. Горюч, очень ядовит, имеет резкий отвратительный запах. Селеноводород — самое токсичное соединение селена с опасным периодом воздействия 0,3 ppm в вдыхаемом воздухе за 8 часов.

Структура

Молекула селеноводорода имеет «изогнутую» структуру H—Se—H с валентным углом 91°. Наблюдается три колебательные полосы в инфракрасном спектре: 2358, 2345 и 1034 см⁻¹.

Физические свойства

При нормальных условиях селеноводород является тяжёлым бесцветным газом; плотность 3,310 кг/м³, почти втрое тяжелее воздуха. При повышении давления до 9,5 ± 0,1 атм сжижается при комнатной температуре. При нормальном давлении температура кипения равна −41,25 °C, температура плавления −65,73 °C.

Химические свойства

Химические свойства селеноводорода схожи со свойствами сероводорода, хотя H₂Se обладает большей кислотностью (pK_a = 3,89 при 25 °C), чем H₂S (pK_a = 11,0 при 25 °C). Имея более высокую кислотность, селеноводород лучше растворим в воде. Поскольку селеноводородная кислота (раствор селеноводорода в воде) является двухосновной кислотой, она обладает второй константой кислотности, соответствующей полной диссоциации; она равна pK_a2 = 15,05 ± 0,02 при 25 °C^[2]. Селеноводородная кислота образует с металлами соли — селениды, например селенид натрия Na₂Se.

При горении селеноводорода в воздухе или кислороде образуется диоксид селена и вода:

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

При недостатке кислорода и пониженной температуре окисляется до элементарного селена^[3]:

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

Получение

Для получения селеноводорода могут использоваться реакции взаимодействия селенидов активных металлов с водой или разбавленными кислотами, например гидролиз селенида алюминия Al₂Se₃, сопровождающийся образованием гидроксида алюминия:

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

Другой пример, селеноводород образуется также в результате взаимодействия с кислотой селенида железа(II) FeSe:

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

Также может быть получен прямым синтезом их элементов при нагреве свыше 400 °С^[4]:

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

Применение

H₂Se используется в органическом синтезе для получения селеноуратов из нитрилов в реакциях присоединения по тройной углеродной связи^[5]:

Также H₂Se применяется в полупроводниковой промышленности для газофазного легирования полупроводников типа III—V (например, арсенида галлия) с целью придания им электронного типа проводимости.

Токсичность

Селеноводород чрезвычайно ядовит и считается наиболее ядовитым соединением селена^[6] и намного более токсичен, чем сероводород. Однако он имеет настолько отвратительный запах, что случайно отравиться человеку им невозможно: порог ощущения запаха в воздухе 0,05 объёмных частей на миллион (ppm). При концентрации 0,3 ppm газ начинает раздражающе действовать на органы дыхания, а свыше концентрации 1,5 ppm запах становится совершенно невыносимым. Несмотря на очень высокую токсичность, смертельные случаи отравления им неизвестны.

Воздействие более высоких концентраций менее чем за минуту вызывает поражение органов дыхания с симптомами, сходными с симптомами простуды, продолжающимися несколько дней после однократного воздействия.

Предельно допустимая концентрация селеноводорода в воздухе производственных помещений 0,2 мг/м^3[7][8]. Объёмная концентрация 1 ppm в воздухе соответствует массовой концентрации 3,31 мг/м³.

Примечания

Это заготовка статьи о неорганическом веществе. Вы можете помочь проекту, дополнив её.