Селеноводород

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}} Селеноводоро́д (села́н, селени́д водоро́да, 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 Шаблон:Nobr в вдыхаемом воздухе за Шаблон:Nobr.

Структура

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

Физические свойства

При нормальных условиях селеноводород является тяжёлым бесцветным газом; плотность Шаблон:Nobr, почти втрое тяжелее воздуха. При повышении давления до Шаблон:Nobr 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 (Шаблон:Nobr при 25 °C), чем H₂S (Шаблон:Nobr 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 Шаблон:Nobr при 25 °C. Селеноводородная кислота образует с металлами соли — селениды, например селенид натрия Na₂Se.

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

$\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲𝖾\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖲𝖾{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}.$

При недостатке кислорода и пониженной температуре окисляется до элементарного селена:

$\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲𝖾\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖲𝖾.$

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:

$\mathrm{A}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{e}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{6}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{\uparrow }.$

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

$\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{\to }\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{\uparrow }.$

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

${\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{\to }{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{e}.$

Реакция селенида дилития с соляной кислоты или серной

: $\mathrm{L}{\mathrm{i}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{+}{\mathrm{2}}_{\mathrm{H}}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{\to }{\mathrm{2}}_{\mathrm{L}}\mathrm{i}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{\uparrow }.$

Применение

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

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 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 Шаблон:Nobr газ начинает раздражающе действовать на органы дыхания, а свыше концентрации Шаблон:Nobr 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 Шаблон:Nobr. Объёмная концентрация 1 ppm в воздухе соответствует массовой концентрации 3,31 мг/м³.