Selán
- Nezamieňať s heslom selén.
| Selán | |||||||||||||||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||||||||||||||
| Všeobecné vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||
| Sumárny vzorec | H2Se | ||||||||||||||||||||||||||||
| Systematický názov | Selán | ||||||||||||||||||||||||||||
| Synonymá | Selénovodík, kyselina selénovodíková | ||||||||||||||||||||||||||||
| Vzhľad | bezfarebný plyn s odporným zápachom | ||||||||||||||||||||||||||||
| Fyzikálne vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||
| Molárna hmotnosť | 80,98 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota topenia | −65,73 °C | ||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota varu | −41,25 °C | ||||||||||||||||||||||||||||
| Hustota | 3,553 g·dm-3 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Rozpustnosť | 0,70 g/100 ml vody taktiež rozpustný aj v sírouhlíku a fosgéne | ||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||
| Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok. | |||||||||||||||||||||||||||||
Selán je anorganická zlúčenina. Za izbovej teploty ide o bezfarebnú plynnú horľavú látku s odporným zápachom, ktorý sa dá zacítiť už aj pri nízkych koncentráciách. Je to najjednoduchší a najbežnejší hydrid selénu a taktiež je to najtoxickejšia zlúčenina selénu.[1] Aj pri extrémne nízkych koncentráciých má dráždivú vôňu, ktorá pripomína rozkladajúci sa chren, ale pri vyšších koncentráciách vonia po zhnilých vajciach.
Molekulárna štruktúra a vlastnosti
[upraviť | upraviť zdroj]Molekula selánu má lomený tvar, pričom uhol medzi atómami selénu a vodíku je 91°.[chýba zdroj] Má tri vibračné pásy, a to pri 2358, 2345, and 1034 cm−1.[2]
Vlastnosti tejto zlúčeniny sú podobné ako vlastnosti sulfánu, avšak selán je kyslejší, pričom pKa selénovodíku je 3,89 oproti sírovodíku s pKa 7. Druhé pKa je 11,[2] niektoré zdroje uvádzajú 15.05 ± 0.02 pri 25 °C.[3]
Výroba
[upraviť | upraviť zdroj]Priemyselne sa vyrába reakciou vodíka so selénom pri teplotách vyšších než 300 °C.[4] Existuje mnoho spôsobov syntézy vhodných pre menšie množstvá v laboratóriu i pre väčšie množstvá v priemyselnej výrobe.
V menších množstách v laboratóriu sa zvyčajne pripravuje reakciou vody so selenidom hlinitým, Al2Se3, pričom vzniká hydroxid hlinitý a uvoľňuje sa plynný selán:[5]
- Al2Se3 + 6 H2O ⇌ 2 Al(OH)3 + 3 H2Se
Podobná reakcia využíva kyslú hydrolýzu selenidu železnatého, FeSe.[6]
Selán možno pripraviť rôznymi metódami in situ, napríklad použitím diboránu, Marshovej skúšky alebo Devardovej zliatiny. V Sonodovej metóde vzniká selán počas reakcie vody a oxidu uhoľnatého so selénom v prítomnosti trietylamínu.[7]
Reakcie a využitie
[upraviť | upraviť zdroj]Reakciou s oxidom siričitým možno zo selánu pripraviť selén, takto pripravený selén je vysoko čistý:
- 2 H2Se + SO2 ⇌ 2 H2O + 2 Se + S
Použitie
[upraviť | upraviť zdroj]Selán sa taktiež využíva na syntézu zlúčenín obsahujúcich selén
Príklad vyššie znázorňuje reakciu pri výrobe selenomočoviny z kyanamidu pomocou selánu.[8]
Pri výrobe polovodičov sa plynný selénovodík používa na ich legovanie selénom.
Toxicita a bezpečnosť
[upraviť | upraviť zdroj]Selán je nebezpečný najmä kvôli svojej toxicite. Je výrazne toxickejší než jeho analóg, sulfán. Dráždivo pôsobí už pri koncentrácii 0,3 ppm, čo je hlavný varovný signál vystavenia selánu a pri koncentrácii1,5 ppm je už neznesiteľný.[9] Expozícia vyšším koncentráciám, i keď je kratšia než minúta, spôsobuje dráždenie očí a slizníc, čo zapríčiňuje symptómy podobné nádche aspoň niekoľko dní po vystavení selánu. V Nemecku je limit selánu v pitnej vode 0,008 mg/l, US EPA odporúča maximálnu koncentráciu 0,01 mg/l.[4][10]
Aj napriek jeho silnej toxicite sa u ľudí nezaznamenal prípad otravy touto látkou, pravdepodobne pretože pri vdýchnutí má tendenciu rozložiť sa na slizniciach na selén, ktorý je menej toxický než jeho zlúčeniny.[11]
Referencie
[upraviť | upraviť zdroj]- ↑ Selenium Compounds EPA (po anglicky, archivované na WaybackMachine)
- ↑ a b CRC handbook of chemistry and physics : a ready-reference book of chemical and physical data.. Ed. William M. Haynes. 97th. vyd. Boca Raton, Florida : [s.n.], 2017. ISBN 978-1-4987-5429-3.
- ↑ 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" J. Phys. Chem. 1990, 94(20), 7842-1847. http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j100383a020
- ↑ a b Bernd E. Langner "Selenium and Selenium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a23_525.
- ↑ Preparation of hydrogen selenide PrepChem (po anglicky)
- ↑ Féher, F. In "Handbook of Preparative Inorganic Chemistry"; Brauer, E., Ed.; Academic: New York, 1963; 1, p 418.
- ↑ Sonoda, N.; Kondo K.; Nagano, K.; Kambe, N.; Morimoto, F. Angewandte Chemie International Edition English 1980, vol. 19, page 308
- ↑ A Convenient Synthesis of Mono-, N,N′-Di-, and Trisubstituted Selenoureas from Methyl Carbamimidothioates (S-Methylpseudothioureas) SYNTHESIS (po anglicky)
- ↑ Occupational Health Guideline for Hydrogen Selenide CDC (po anglicky)
- ↑ https://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_246700.html, OSHA GENERAL INDUSTRY PEL: 0.05 ppm, 0.2 mg/m3 ,OSHA CONSTRUCTION INDUSTRY PEL: 0.05 ppm, 0.2 mg/m3 TWA
- ↑ Hydrogen selenide (as Se) CDC (po anglicky)
Zdroj
[upraviť | upraviť zdroj]Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Hydrogen selenide na anglickej Wikipédii.