Seleneto de hidrogênio (H2Se): estrutura, propriedades e usos - Ciência - 2023

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o hidrogênio selênio ou seleneto de hidrogênio é um composto inorgânico cuja fórmula química é H₂Eu sei. É covalente por natureza e, em condições normais de temperatura e pressão, é um gás incolor; mas com um cheiro forte reconhecível em sua menor presença. Quimicamente, é um calcogeneto, então o selênio tem uma valência de -2 (Se^2-).

De todos os selenetos, o H₂É 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 imediatamente 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, H₂e 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; isto é, o primeiro é dissolvido em água, enquanto o último consiste em moléculas gasosas.

Seu principal uso é como fonte de selênio na síntese orgânica e inorgânica.

Estrutura do seleneto de hidrogênio

Na imagem superior observa-se que a molécula H₂É de geometria angular, embora seu ângulo de 91 ° faça com que se 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 brancas e amarelas, respectivamente.

Esta molécula, como mostrado, é a que está na fase gasosa; isto é, para seleneto de hidrogênio. Quando dissolvido em água, ele libera um próton e em solução você tem o par HSe^– H₃OU⁺; este par de íons vem a seleneto de hidrogênio, denotado como H₂Se (ac) para diferenciá-lo do seleneto de hidrogênio, H₂Se (g).

Portanto, as estruturas entre o H₂Se (ac) e H₂Se (g) são muito diferentes; o primeiro é circundado por uma esfera aquosa e possui cargas iônicas, e o segundo é composto por um aglomerado de moléculas em fase gasosa.

Moléculas de H₂Eles 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 H₂Eles são submetidos a uma pressão extraordinária (centenas de GPa), teoricamente forçados a solidificar pela 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 H_nSe, onde n varia de 3 a 6. Assim, hidretos de selênio comprimidos por essas pressões, e na presença de hidrogênio, têm as fórmulas químicas H₃Se a H₆Eu sei.

Acredita-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 ajuda na sua fácil detecção e reduz os riscos de contato prolongado ou inalação.

Quando queima, ele emite uma chama azulada produzida por 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.

pK_para

3,89.

Solubilidade em água

0,70 g / 100 mL. Isso corrobora o fato de que o átomo de selênio de H₂Você não pode formar ligações de hidrogênio apreciáveis com moléculas de água.

Solubilidade em outros solventes

-Solúvel em CS₂, o que não é surpreendente da analogia química entre o selênio e o enxofre.

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

Nomenclatura

Como já explicado nas seções anteriores, o nome deste composto varia dependendo se H₂Está na fase gasosa ou dissolvido em água. Quando está na água, fala de 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 Se^2-; que é mais reativo e redutor do que S^2-, enxofre.

Se a nomenclatura sistemática for usada, o número de átomos de hidrogênio no composto deve ser especificado. Assim, o H₂Chama-se: selenide deuhidrogênio.

Seleneto ou hidreto?

Algumas fontes se referem a ele como um hidreto. Se realmente fosse, o selênio teria uma carga positiva +2 e o hidrogênio teria uma carga negativa -1: SeH₂ (Eu sei²⁺, H^–) O selênio é um átomo mais eletronegativo do que o hidrogênio e, portanto, acaba "acumulando" a maior densidade de elétrons na molécula H₂Eu 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 H₂É 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 H₂É 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

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