Estrutura, propriedades e usos do seleneto de hidrogênio (H2Se)

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Philip Kelley
Estrutura, propriedades e usos do seleneto de hidrogênio (H2Se)

O hidrogênio selênio ou seleneto de hidrogênio é um composto inorgânico cuja fórmula química é HdoisEu sei. É covalente por natureza e, em condições normais de temperatura e pressão, é um gás incolor; mas com um cheiro forte reconhecível por sua presença menor. Quimicamente, é um calcogeneto, então o selênio tem uma valência de -2 (Sedois-).

De todos os selenetos, o HdoisÉ o mais tóxico porque sua molécula é pequena e seu átomo de selênio tem menos impedimento estérico ao reagir. Por outro lado, seu odor permite que quem o trabalha com ele detecte na hora em caso de vazamento fora do exaustor do laboratório..

O seleneto de hidrogênio pode ser sintetizado pela combinação direta de seus dois elementos: hidrogênio molecular, Hdois, e selênio metálico. Também pode ser obtido dissolvendo compostos ricos em selênio, como o seleneto de ferro (II), FeSe, em ácido clorídrico..

Por outro lado, o seleneto de hidrogênio é preparado pela dissolução do seleneto de hidrogênio em água; ou seja, o primeiro é dissolvido em água, enquanto o segundo consiste em moléculas gasosas.

Seu principal uso é ser fonte de selênio em síntese orgânica e inorgânica.

Índice do artigo

  • 1 Estrutura do seleneto de hidrogênio
  • 2 propriedades
    • 2.1 Aparência física
    • 2.2 Massa molecular
    • 2.3 Ponto de ebulição
    • 2.4 Ponto de fusão
    • 2,5 pressão de vapor
    • 2.6 Densidade
    • 2,7 pKa
    • 2.8 Solubilidade em água
    • 2.9 Solubilidade em outros solventes
  • 3 Nomenclatura
    • 3.1 Seleneto ou hidreto?
  • 4 usos
    • 4.1 Metabólico
    • 4.2 Industrial
  • 5 referências

Estrutura do seleneto de hidrogênio

Molécula de seleneto de hidrogênio. Fonte: Ben Mills [domínio público]
 

Na imagem superior observa-se que a molécula de HdoisÉ de geometria angular, embora seu ângulo de 91 ° faça com que pareça mais com um L do que com um V. Neste modelo de esferas e hastes, os átomos de hidrogênio e selênio são as esferas branca e amarela, respectivamente..

Esta molécula, como mostrado, é a que está na fase gasosa; isto é, para o seleneto de hidrogênio. Quando dissolvido em água, ele libera um próton e em solução temos o par HSe- H3OU+; este par de íons vem a seleneto de hidrogênio, denotado como HdoisSe (ac) para diferenciá-lo do seleneto de hidrogênio, HdoisSe (g).

Portanto, as estruturas entre o HdoisSe (ac) e HdoisSe (g) são muito diferentes; o primeiro é circundado por uma esfera aquosa e apresenta cargas iônicas, e o segundo consiste em um aglomerado de moléculas em fase gasosa.

Moléculas de HdoisEles mal podem interagir uns com os outros por forças dipolo-dipolo muito fracas. O selênio, embora seja menos eletronegativo do que o enxofre, concentra uma densidade de elétrons mais alta ao "retirá-los" dos átomos de hidrogênio..

Comprimidos de hidretos de selênio

Se as moléculas de HdoisEles são submetidos a uma pressão extraordinária (centenas de GPa), teoricamente são forçados a solidificar através da formação de ligações Se-H-Se; Estas são ligações de três centros e dois elétrons (3c-2e) onde o hidrogênio participa. Portanto, as moléculas começam a formar estruturas poliméricas que definem um sólido..

Nessas condições, o sólido pode ser enriquecido com mais hidrogênio, o que modifica completamente as estruturas resultantes. Além disso, a composição torna-se do tipo HnSe, onde n varia de 3 a 6. Assim, os hidretos de selênio comprimidos por essas pressões, e na presença de hidrogênio, têm as fórmulas químicas H3Se a H6eu sei.

Estima-se que esses hidretos de selênio enriquecidos com hidrogênio tenham propriedades supercondutoras.

Propriedades

Aparência física

Gás incolor que em baixas temperaturas cheira a rabanete podre e ovos podres se sua concentração aumentar. Seu cheiro é pior e mais intenso que o do sulfeto de hidrogênio (que já é bastante desagradável). No entanto, isso é bom, pois facilita sua detecção e reduz os riscos de contato prolongado ou inalação..

Quando queima, emite um produto de chama azulada das interações eletrônicas nos átomos de selênio.

Massa molecular

80,98 g / mol.

Ponto de ebulição

-41 ° C.

Ponto de fusão

-66 ° C.

Pressão de vapor

9,5 atm a 21 ° C.

Densidade

3.553 g / L.

pKpara

3,89.

Solubilidade em água

0,70 g / 100 mL. Isso corrobora o fato de que o átomo de selênio de HdoisNão consegue formar ligações de hidrogênio apreciáveis ​​com moléculas de água.

Solubilidade em outros solventes

-Solúvel em CSdois, o que não é surpreendente por causa da analogia química entre selênio e enxofre.

-Solúvel em fosgênio (em baixas temperaturas, pois ferve a 8 ° C).

Nomenclatura

Como já explicado nas seções anteriores, o nome deste composto varia dependendo se HdoisEstá na fase gasosa ou dissolvido em água. Quando está na água, é referido como seleneto de hidrogênio, que nada mais é do que um hidrácido em termos inorgânicos. Ao contrário das moléculas gasosas, seu caráter ácido é maior.

Porém, seja na forma de gás ou dissolvido em água, o átomo de selênio mantém as mesmas características eletrônicas; por exemplo, sua valência é -2, a menos que sofra uma reação de oxidação. Esta valência de -2 é a razão pela qual é chamada de seleniauroque hidrogênio, uma vez que o ânion seleneto é Sedois-; que é mais reativo e redutor do que Sdois-, sulfureto.

Se nomenclatura sistemática for usada, o número de átomos de hidrogênio no composto deve ser especificado. Assim, o HdoisÉ chamado: seleneto de deramhidrogênio.

Seleneto ou hidreto?

Algumas fontes referem-se a ele como um hidreto. Se realmente fosse, o selênio teria uma carga positiva de +2 e o hidrogênio teria uma carga negativa de -1: SeHdois (Eu seidois+, H-) O selênio é um átomo mais eletronegativo do que o hidrogênio e, portanto, acaba "acumulando" a maior densidade de elétrons na molécula Hdoiseu sei.

No entanto, como tal, a existência de hidreto de selênio não pode ser teoricamente descartada. Na verdade, com a presença dos ânions H- Facilitaria as ligações Se-H-Se, responsáveis ​​pelas estruturas sólidas formadas a enormes pressões de acordo com estudos computacionais..

Formulários

Metabólico

Embora pareça contraditório, apesar da grande toxicidade do HdoisÉ produzido no corpo na via metabólica do selênio. Porém, assim que é produzido, as células o utilizam como intermediário na síntese de selenoproteínas, ou acaba sendo metilado e excretado; um dos sintomas disso é o gosto de alho na boca.

Industrial

O HdoisÉ usado principalmente para adicionar átomos de selênio a estruturas sólidas, como materiais semicondutores; a moléculas orgânicas, como alcenos e nitrilos, para a síntese de selenetos orgânicos; ou a uma solução para precipitar selenetos metálicos.

Referências

  1. Wikipedia. (2018). Seleneto de hidrogênio. Recuperado de: en.wikipedia.org
  2. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica. (Quarta edição). Mc Graw Hill.
  3. Atomistry. (2012). Seleneto de hidrogênio, HdoisEu sei. Recuperado de: selenium.atomistry.com
  4. Tang Y. & col. (2017). Seleneto de hidrogênio (HdoisSe) Gás dopante para implantação de selênio. 21ª Conferência Internacional sobre Tecnologia de Implantação de Íons (IIT). Tainan, Taiwan.
  5. Formulação química. (2018). Seleneto de hidrogênio. Recuperado de: formulacionquimica.com
  6. PubChem. (2019). Seleneto de hidrogênio. Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  7. Zhang, S. et al. (2015). Diagrama de fase e supercondutividade de alta temperatura de hidretos de selênio comprimido. Sci. Rep. 5, 15433; doi: 10.1038 / srep15433.
  8. Acids.Info. (2019). Ácido selenídrico: propriedades e aplicações deste hidrácido. Recuperado de: acidos.info/selenhidrico

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