Меню

Главная
Случайная статья
Настройки
Селеноводород
Материал из https://ru.wikipedia.org

Селеноводород (селан, селенид водорода, химическая формула — H2Se) — неорганическое бинарное соединение водорода и селена.

При стандартных условиях, селеноводород — это бесцветный тяжёлый газ. Горюч, очень ядовит, имеет резкий отвратительный запах. Самое токсичное соединение селена с опасным периодом воздействия 0,3 ppm в вдыхаемом воздухе за 8 часов.

Содержание

Структура

Молекула селеноводорода имеет «изогнутую» структуру H—Se—H с валентным углом 91°. Наблюдается три колебательные полосы в инфракрасном спектре: 2358, 2345 и 1034 см1.

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 (pKa = 3,89 при 25 °C), чем H2S ( 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 при 25 °C[3]. Селеноводородная кислота образует с металлами соли — селениды, например селенид натрия Na2Se.

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


При недостатке кислорода и пониженной температуре окисляется до элементарного селена[4]:


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:


Селеноводород образуется также в результате взаимодействия с кислотой селенида железа(II) FeSe:


Также может быть получен прямым синтезом их элементов при нагреве свыше 400 °С[5]:


Реакция селенида дилития с соляной кислоты или серной 
:


Применение

H2Se используется в органическом синтезе для получения селеноуратов из нитрилов в реакциях присоединения по тройной углеродной связи[6]:



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[7] 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[8][9]. Объёмная концентрация 1 ppm в воздухе соответствует массовой концентрации 3,31 мг/м.

Примечания
  1. 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0336.html
  2. David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
  3. Levy D. E., Myers R. J. Spectroscopic Determination of the Second Dissociation Constant of H2Se and the Activity Coefficients and Spectral Shifts of Its Ions (англ.) // J. Phys. Chem.. — 1990. — Vol. 94, iss. 20. — P. 7842—7847. — doi:10.1021/j100383a020. Архивировано 12 декабря 2021 года.
  4. LA CHIMICA DEL SELENIO. Дата обращения: 24 марта 2013. Архивировано из оригинала 4 апреля 2013 года.
  5. G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., Band 1, Academic Press 1963, S. 418—419.
  6. Cohen V.I. A Convenient Synthesis of Mono-, N,N-Di-, and Trisubstituted Selenoureas from Methyl Carbamimidothioates (S-Methylpseudothioureas) // Synthesis. — 1980. — Т. 60, вып. 3..
  7. US Environmental Protection Agency, Air Toxins website
  8. Гигиенические требования к копировально-множительному оборудованию и организации работ. Временные санитарные правила. 1997 г. Дата обращения: 20 октября 2018. Архивировано 9 ноября 2018 года.
  9. The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) / Hydrogen selenide. Дата обращения: 20 октября 2018. Архивировано 20 октября 2018 года.
Downgrade Counter