Селеноводень
Селеноводень — неорганічна сполука з хімічною формулою H2Se. Цей халькогеноводень є найпростішим і найпоширенішим гідридом селену. Селеноводень — безбарвний, легкозаймистий газ за стандартних умов. Це найбільш токсична сполука селену[2] з межею впливу 0,05 ppm протягом 8-годинного періоду.[3][4] Навіть у надзвичайно низьких концентраціях ця сполука має дуже подразливий запах, схожий на запах гнилого хрону або «витоку газу», але пахне тухлими яйцями у вищих концентраціях.
| Селеноводень | |
|---|---|
 Структурна формула селеноводню
| |
 Кульково-стрижнева модель селеноводню
|
 Просторова модель селеноводню
|
| Назва за IUPAC | Селенід водню |
| Інші назви | Гідрогенселенова кислота селан гідрид селену |
| Ідентифікатори | |
| Номер CAS | 7783-07-5 |
| PubChem | 533 |
| Номер EINECS | 231-978-9 |
| KEGG | C01528 |
| ChEBI | 16503 |
| RTECS | X1050000 |
| SMILES | [SeH2] |
| InChI | 1/H2Se/h1H2 |
| Властивості | |
| Молекулярна формула | H2Se |
| Молярна маса | 80.98 г/моль |
| Зовнішній вигляд | Безбарвний газ |
| Запах | гнилий хрін[1] |
| Густина | 3.553 г/дм3 |
| Тпл | -65.73°C |
| Розчинність (вода) | 0.70 г/100 мл |
| Розчинність | розчинний у сірковуглеці, фосгені |
| Тиск насиченої пари | 9,5 атм (21°C)[1] |
| Кислотність (pKa) | 3.89 |
| Структура | |
| Геометрія | Зігнута |
| Небезпеки | |
| ГГС піктограми |  Шаблон:GHS04 
|
| ГГС формулювання небезпек | 220, 280, 330, 410 |
| ГГС запобіжних заходів | 210, 260, 271, 273, 284, 304+340, 310, 320, 377, 381, 391, 403, 403+233, 405, 410+403, 501 |
| Головні небезпеки | Надзвичайно токсичний і легкозаймистий |
| NFPA 704 |
 4
4
0
|
| Пов'язані речовини | |
| Інші аніони | H2O H2S H2Te H2Po |
| Інші катіони | Na2Se Ag2Se |
| Пов'язані речовини | Арсин |
| Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа) | |
| Інструкція з використання шаблону | |
| Примітки картки | |
Будова і властивості
ред.Селеноводень має зігнуту структуру, кут зв’язків H−Se−H дорівнює 91°[джерело?]. У відповідності з цією структурою спостерігаються три ІЧ -активні коливальні смуги: 2358, 2345 і 1034 см−1.[5]
Властивості сірководню та селеноводню подібні, хоча селенід є більш кислим з pKa = 3,89, а другий pKa = 11,[5] або 15,05 ± 0,02 при 25 °C.[6]
Отримання
ред.У промисловості його отримують шляхом обробки елементного селену при Т > 300 °C з газоподібним воднем.[7] Повідомлялося про низку шляхів отримання селеноводню, які придатні як для великих, так і для дрібномасштабних препаратів. У лабораторії селеноводень зазвичай отримують дією води на селенід алюмінію, що супроводжується утворенням гідратованого оксиду алюмінію. Пов’язана реакція включає кислотний гідроліз селеніду феруму (FeSe).[8]
- Al2Se3 + 6 H2O ⇌ 2 Al(OH)3 + 3 H2Se
Селеноводень також можна отримати за допомогою різних методів, заснованих на появі in situ у водному розчині з використанням гідриду бору, проби Марша та сплаву Деварди. Згідно з методом Соноди, селеноводень утворюється в результаті реакції води і монооксиду вуглецю на селен в присутності триетиламіну (Et3N).[9] Селеноводень можна придбати в балонах.
Реакції
ред.Елементний селен можна виділити з селеноводню за допомогою реакції з водним розчином діоксиду сірки (SO2).
- 2 H2Se + SO2 ⇌ 2 H2O + 2 Se + S
Його розкладання використовується для отримання високочистого елемента.
Додатки
ред.Селеноводень зазвичай використовується в синтезі селеновмісних сполук. Він додається через алкени. Ілюстративним є синтез селеносечовини з ціанамідів:[10]
Газ селеноводню використовується для легування напівпровідників селеном.
Безпека
ред.Селеноводень є небезпечним, оскільки він є найбільш токсичною сполукою селену[2] і набагато токсичнішим, ніж споріднений до нього сірководень. Гранично допустима концентрація становить 0,05 ppm. Газ діє як подразник у концентраціях, вищих за 0,3 ppm, що є основною попереджувальною ознакою впливу; нижче 1 ppm є «недостатнім для запобігання впливу», тоді як при 1,5 ppm подразнення є «нестерпним».[4] Вплив високих концентрацій, навіть протягом менше хвилини, спричиняє подразнення очей та слизових оболонок; це викликає симптоми, схожі на застуду, принаймні кілька днів після цього. У Німеччині ліміт у питній воді становить 0,008 мг/л, а ліміт встановлений EPA у США становить 0,01 мг/л.[7][11]
Незважаючи на те, що він надзвичайно токсичний, про людські жертви поки що не повідомлялося. Є припущення, що це відбувається через тенденцію газу до окислення з утворенням червоного селену в слизових оболонках; елементний селен менш токсичний, ніж селеніди.[3]
Дивись також
ред.Список літератури
ред.- ↑ а б https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0336.html, National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
- ↑ а б http://www.epa.gov/ttnatw01/hlthef/selenium.html, US Environmental Protection Agency, Air Toxins website
- ↑ а б CDC - Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH): Hydrogen selenide (as Se) - NIOSH Publications and Products. www.cdc.gov (en-us) . 2 листопада 2018. Процитовано 9 січня 2023.
- ↑ а б https://www.cdc.gov/niosh/docs/81-123/pdfs/0336.pdf Occupational Health Guideline for Hydrogen Selenide, The National Institute for Occupational Safety and Health, 1978
- ↑ а б William M. Haynes, ред. (2017). CRC handbook of chemistry and physics : a ready-reference book of chemical and physical data (вид. 97th). Boca Raton, Florida. ISBN 978-1-4987-5429-3. OCLC 957751024.
- ↑ Levy, Daniel E.; Myers, Rollie J. (1990). Spectroscopic determination of the second dissociation constant of hydrogen selenide and the activity coefficients and spectral shifts of its ions. The Journal of Physical Chemistry (англ.). 94 (20): 7842—7847. doi:10.1021/j100383a020.
- ↑ а б Bernd E. Langner "Selenium and Selenium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a23_525
- ↑ Féher, F. In "Handbook of Preparative Inorganic Chemistry"; Brauer, E., Ed.
- ↑ Sonoda, N.; Kondo K.; Nagano, K.; Kambe, N.; Morimoto, F. Angewandte Chemie International Edition English 1980, vol.
- ↑ Cohen, V.I. (1980). A Convenient Synthesis of Mono-, N,N′-Di-, and Trisubstituted Selenoureas from Methyl Carbamimidothioates (S-Methylpseudothioureas). Synthesis. 1980: 60—63. doi:10.1055/s-1980-28927.
- ↑ https://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_246700.html [Архівовано 2017-05-02 у Wayback Machine.], OSHA GENERAL INDUSTRY PEL: 0.05 ppm, 0.2 mg/m3 ,OSHA CONSTRUCTION INDUSTRY PEL: 0.05 ppm, 0.2 mg/m3 TWA