Хімія халькогенів. Навчальний посібник

тверде Молярна маса 144,97354 г/моль густина 2,95 г/см³ Термічні властивості Т. плав. 58 °C Т. кіп. 260 °C Хімічні властивості pK a -3 Розчинність у воді (при 30 °C) 130 г/100 мл Оптичні властивості Показник заломлення (D-лінія, 20 °C) 1,5174 Структура Кристалічна структура тетраедричний у селен Класифікація Реєстр. номер CAS 7783-08-6 PubChem Реєстр. номер EINECS Помилка Lua в Модуль: Wikidata на рядку 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value). SMILES InChI
Кодекс Аліментаріус Помилка Lua в Модуль: Wikidata на рядку 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value). RTECS VS6575000 ChemSpider Помилка Lua в Модуль: Wikidata на рядку 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value). Безпека Токсичність Наводяться дані для стандартних умов (25 °C, 100 кПа), якщо не вказано інше.

Отримання

  • Взаємодія оксиду селену(VI) з водою:

texvcНЕ знайдений; Math/README - довідка про налаштування.): \mathsf(SeO_3 + H_2O \longrightarrow H_2SeO_4)

  • Взаємодія селену з хлорною або бромною водою:

Неможливо розібрати вираз (виконуваний файл texvcНЕ знайдений; Math/README - довідку з налаштування.): \mathsf(Se + 3 Cl_2 + 4 H_2O \longrightarrow H_2SeO_4 + 6 HCl)

Неможливо розібрати вираз (виконуваний файл texvcНЕ знайдений; Math/README - довідку з налаштування.): \mathsf(Se + 3 Br_2 + 4 H_2O \longrightarrow H_2SeO_4 + 6 HBr)

  • Взаємодія селенистої кислоти або оксиду селену(IV) з пероксидом водню:

Неможливо розібрати вираз (виконуваний файл texvcНЕ знайдений; Math/README - довідка про налаштування.): \mathsf(SeO_2 + H_2O_2 \longrightarrow H_2SeO_4 )

Неможливо розібрати вираз (виконуваний файл texvcНЕ знайдений; Math/README - довідку з налаштування.): \mathsf(H_2SeO_3 + H_2O_2 \longrightarrow H_2SeO_4 + H_2O )

Хімічні властивості

  • Зміна фарбування кислотно-основних індикаторів
  • Гаряча концентрована селенова кислота здатна розчиняти золото, утворюючи червоно-жовтий розчин селенату золота(III) :

Неможливо розібрати вираз (виконуваний файл texvcНЕ знайдений; Math/README - довідку з налаштування.): \mathsf(2Au + 6 H_2SeO_4 \longrightarrow Au_2(SeO_4)_3 + 3 H_2SeO_3 + 3 H_2O)

Для отримання безводної кислоти у твердому кристалічному стані отриманий розчин випарюють при температурі нижче 140 °C (413 К, 284 °F) у вакуумі.

Концентровані розчини цієї кислоти в'язки. Відомі кристалічні моно-і дигідрати. Моногідрат плавиться при 26 °C, дигідрат при -51,7 °C.

Селенати

Солі селенової кислоти називаються селенати:

  • Селенат амонію - (NH 4) 2 SeO 4
  • Селенат золота(III) - Au 2 (SeO 4) 3
  • Селенат натрію - Na 2 SeO 4

Застосування

Селеновая кислота застосовується переважно отримання селенатів.

Напишіть відгук про статтю "Селенова кислота"

Примітки

Уривок, що характеризує Селенова кислота

Мабуть у Христини з'явилися подібні думки, тому що вона раптом уперше мене попросила:
– Будь ласка, зроби щось!
Я їй відразу відповіла: «Звичайно!» А про себе подумала: «Якби я тільки знала - що!!!» ... Але треба було діяти, і я вирішила, що пробуватиму до тих пір, поки чогось та не доб'юся - або він мене нарешті почує, або (у гіршому випадку) знову виставить за двері.
– То ви говоритимете чи ні? – навмисно зло запитала я. — Я не маю часу на вас, і я тут тільки тому, що зі мною цей чудовий чоловічок — ваша дочка!
Чоловік раптом плюхнувся в крісло, що стояло поблизу, і, обхопивши голову руками, заридав... Це тривало досить довго, і видно було, що він, як більшість чоловіків, зовсім не вмів плакати. Його сльози були скупими і важкими, і давалися йому, мабуть, дуже і дуже нелегко. Тут тільки я вперше по-справжньому зрозуміла, що означає вираз «чоловічі сльози».
Я присіла на краєчок якоїсь тумбочки і розгублено спостерігала цей потік чужих сліз, зовсім не уявляючи, що ж робити далі?
– Мамо, мамо, а чому тут такі страшилища гуляють? – тихо спитав переляканий голосок.
І тільки тут я помітила дуже дивних істот, які буквально купами вилися навколо п'яного Артура...
У мене заворушилося волосся – це були справжнісінькі «монстри» з дитячих казок, тільки тут вони чомусь здавались навіть дуже і дуже реальними… Вони були схожі на випущених зі глека злих духів, які якимось чином зуміли «прикріпитися» прямо до грудей бідної людини, і, висячи на ньому гронами, з великою насолодою «пожирали» його, майже вже вичерпану, життєву силу.
Я відчувала, що Веста злякана до щенячого вереску, але щосили намагається цього не показати. Бідолаха в жаху спостерігала, як ці моторошні «монстри» із задоволенням і безжально «їли» її улюбленого тата прямо в неї на очах… Я ніяк не могла збагнути, що ж робити, але знала, що треба діяти швидко. Нашвидкуруч озирнувшись навкруги і не знайшовши нічого кращого, я схопила стос брудних тарілок і щосили шпурнула на підлогу... Артур від несподіванки підстрибнув у кріслі і втупився в мене дурними очима.
- Нема чого розкисати! - Закричала я, - подивіться, яких «друзів» ви привели до себе в будинок!
Я не була впевнена, чи побачить він те саме, що бачили ми, але це була моя єдина надія якось його «очухати» і таким чином змусити хоч трохи протверезіти.
По тому, як його очі раптом полізли на чоло, виявилося – побачив… З жахом шарахнувшись у куток, він не міг відвезти погляд від своїх «симпатичних» гостей і, не в змозі вимовити жодного слова, тільки показував на них тремтячою рукою. Його дрібно трясло, і я зрозуміла, що якщо нічого не зробити, у бідної людини почнеться справжній нервовий напад.
Я спробувала подумки звернутися до цих дивних монстроподібних істот, але нічого путнього з цього не вийшло; вони лише зловісно «гарчали», відмахуючись від мене своїми пазуристими лапами, і не обертаючись, послали мені прямо в груди дуже болісний енергетичний удар. І тут же, один з них «відклеївся» від Артура і, надивившись, як він думав, найлегший видобуток, стрибнув прямо на Весту… Дівчинка від несподіванки дико заверещала, але – треба віддати належне її хоробрості – відразу почала відбиватися, що було сил. Вони обидва, і він і вона, були такими ж безтілесними сутностями, тому чудово один одного «розуміли» і могли вільно завдавати один одному енергетичних ударів. І треба було бачити, з яким азартом ця безстрашна малеча кинулася в бій!.. Від бідного «монстра», що скуштував, тільки іскри сипалися від її бурхливих ударів, а ми, троє спостерігали, до свого сорому так остовпіли, що не відразу зреагували, щоб хоча якось їй допомогти. І якраз у той самий момент, Веста стала схожа на повністю вичавлену золотисту грудку і, ставши зовсім прозорою, кудись зникла. Я зрозуміла, що вона віддала всі свої дитячі силачки, намагаючись захиститися, і ось тепер їй не вистачило їх, щоб просто витримувати з нами контакт… Христина розгублено озирнулася навколо – мабуть, її дочка не мала звички так просто зникати, залишаючи її одну. Я теж озирнулася довкола і тут… побачила найприголомшеніше обличчя, яке коли-небудь бачила у своєму житті і тоді, і всі наступні довгі роки... Артур стояв у справжньому шоці і дивився прямо на свою дружину!.. Мабуть, надто велика доза алкоголю. , величезний стрес, і всі наступні емоції, на якусь мить відкрили «двері» між нашими різними світами і він побачив свою померлу Христину, таку ж красиву і таку ж «справжню», якою він знав її завжди… Жодними словами неможливо було б описати вираз їхніх очей!.. Вони не говорили, хоча, як я зрозуміла, Артур найімовірніше міг її чути. Думаю, в той момент він просто не міг говорити, але в його очах було все - і дикий, що душив його стільки часу; і безмежне щастя, яке оглушило його своєю несподіванкою; і благання, і ще стільки всього, що не знайшлося б жодних слів, щоб спробувати все це розповісти!

Селен відкритий у 1817 році Єнсом Якобом Берцеліусом. Збереглося оповідання самого Берцеліуса про те, як відбулося це відкриття: "Я досліджував у співдружності з Готлібом Ганом метод, який застосовують для виробництва сірчаної кислоти в Гріпсхольмі. Ми виявили в сірчаній кислоті осад, частиною червоний, частиною світло-коричневий. ... Цікавість , викликане надією виявити в цьому коричневому осаді новий рідкісний метал, змусило мене досліджувати осад. я назвав нове тіло селеном (Selenium) від грецької selhnh(місяць), тому що телур названий на ім'я Tellus - нашої планети ".

Знаходження в природі, отримання:

Вміст селену у земній корі близько 500 мг/т. Селен утворює 37 мінералів, серед яких в першу чергу повинні бути відзначені ашаваліт FeSe, клаусталіт PbSe, тиманіт HgSe, гуанахуатит Bi 2 (Se,S) 3 хастит CoSe 2 платиніт PbBi 2 (S,Se) 3 . Зрідка зустрічається самородний селен. Головне промислове значення на селен мають сульфідні родовища. Вміст селену у сульфідах коливається від 7 до 110 г/т. Концентрація селену у морській воді 4*10 -4 мг/л.
Селен отримують з відходів сірчано-кислотного, целюлозно-паперового виробництва, а також значні кількості отримують з шламу мідно-електролітних виробництв, в якому селен присутній у вигляді селеніду срібла. Застосовують кілька способів отримання селену з шламу: окислювальний випал з сублімацією SeO 2 ; окисне спікання з содою, конверсія отриманої суміші сполук селену до сполук Se(IV) та їх відновлення до елементарного селену дією SO 2 .

Фізичні властивості:

Різноманітність молекулярної будови обумовлює існування селену в різних алотропних модифікаціях: аморфній (порошкоподібній, колоїдній, склоподібній) та кристалічній (монокліній, a- І b-форми та гексагональний g-форма). Аморфний (червоний) порошкоподібний і колоїдний селен отримують при відновленні розчину селенистої кислоти, швидким охолодженням парів селену. Склоподібний (чорний) селен отримують при нагріванні будь-якої модифікації селену вище 220°З подальшим швидким охолодженням. Він має скляний блиск, тендітний. Термодинамічно найбільш стійкий гексагональний (сірий) селен. Він виходить з інших форм селену нагріванням до плавлення з повільним охолодженням до 180-210°З витримкою при цій температурі. Грати його побудовано з розташованих паралельно спіральних ланцюжків атомів.

Хімічні властивості:

При звичайній температурі селен стійкий до дії кисню, води та розведених кислот. При нагріванні селен взаємодіє зі всіма металами, утворюючи селеніди. У кисні при додатковому нагріванні він повільно горить синім полум'ям, перетворюючись на діоксид SeO 2 .
З галогенами, за винятком йоду, він реагує при кімнатній температурі з утворенням сполук SeF 6 , SeF 4 , SeCl 4 , Se 2 Cl 2 , SeBr 4 та ін.
Se + 3Br 2 + 4H 2 O = H 2 SeO 4 + 6 HBr
Водень взаємодіє з селеном при t >200°З даючи H 2 Se.
Наприкінці. H 2 SO 4 на холоді селен розчиняється, даючи зелений розчин, що містить полімерні катіони Se 8 2+ .
З водою при нагріванні та в конц. розчинах лугів селен диспропорціонує:
3Se + 3H 2 O = 2H 2 Se + H 2 SeO 3 і 3Se + 6KOH = K 2 SeO 3 + 2K 2 Se + 3H 2 O
утворюючи сполуки селену (-2) і селену (+4).
Аналогічно сірка селен розчиняється при нагріванні в розчинах Na 2 SO 3 або KCN, утворюючи відповідно Na 2 SSeO 3 (аналог тіосульфату) або KCNSe (аналог роданіду).

Найважливіші сполуки:

Для селену найбільш характерними є ступеня окислення -2, +4, +6.
Оксид селену(IV) SeO 2- білі блискучі кристали з полімерною молекулою (SeOsub>2)sub>n, tпл. 350°С. Пари мають жовтувато-зелений колір і мають запах гнилої редьки Легко розчиняється у воді з утворенням H 2 SeO 3 .
Селяниста кислота, H 2 SeO 3- білі ромбічні кристали. Має велику гігроскопічність. Добре розчинна у воді. Нестійка при нагріванні вище 70°С розпадається на воду і оксид селену(IV). Солі – селеніти.
Селеніт натрію, Na 2 SeO 3- Безбарвні кристали, tпл. 711°С. Гігроскопічний, добре розчинний у воді. Під час нагрівання в інертній атмосфері розкладається на оксиди. При нагріванні на повітрі окислюється до селенату: 2Na 2 SeO 3 + O 2 = 2Na 2 SeO 4
Оксид селену (VI) SeO 3- - безбарвні кристали, tпл. 121°С. Гігроскопічний, з водою реагує з великим тепловиділенням та утворенням H 2 SeO 4 . Сильний окислювач, бурхливо реагує з органічними речовинами
Селенова кислота, H 2 SeO 4- безбарвна кристалічна речовина, добре розчинна у воді. Отруйна, гігроскопічна, є сильним окислювачем. Селенова кислота - одна з небагатьох сполук, що при нагріванні розчиняють золото, утворюючи червоно-жовтий розчин селенату золота(III).
2Au + 6H 2 SeO 4 = Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O
Селенати- Солі селенової кислоти. Селенат натрію Na 2 SeO 4 - кристали ромбічної сингонії; tпл. 730 °С. Одержують нейтралізацією кислоти оксидом, гідроксидом або карбонатом натрію або окисленням селеніту натрію. Мало розчинний у воді, нижче 32 °С кристалізується з водних розчинів у вигляді декагідрату Na 2 SeO 4 ·10H 2 O
Селеноводень, H 2 Se- безбарвний горючий газ із неприємним запахом. Найтоксичніша сполука селену. На повітрі легко окислюється за нормальної температури до вільного селену. Також до вільного селену окислюється хлором, бромом та йодом. При горінні у повітрі чи кисні утворюється оксид селену(IV) і вода. Сильніша кислота, ніж H 2 S.
Селеніди- з'єднання селену з металами. Кристалічні речовини часто з металевим блиском. Існують моноселеніди складу М2Se, MSe; поліселеніди М 2 Sе n (крім Li), де n = 2-6; гідроселеніди MHSe. Кисень повітря окислюється до селену: 2Na 2 Se n + O 2 + 2H 2 O = 2n Se + 4NaOH

Застосування:

Селен використовується у випрямних напівпровідникових діодах, а також для фотоелектричних приладів, електрофотографічних копіювальних пристроїв, в якості люмінофорів у телебаченні, оптичних та сигнальних приладах, терморезисторах тощо. Селен широко застосовується для знебарвлення зеленого скла та отримання рубінового скла; у металургії - для надання сталі дрібнозернистої структури, покращення їх механічних властивостей; у хімічній промисловості - як каталізатор.
Стабільний ізотоп селен-74 дозволив на своїй основі створити плазмовий лазер з колосальним посиленням в ультрафіолетовій області (близько мільярда разів).
Радіоактивний ізотоп селен-75 використовується як потужне джерело гамма-випромінювання для дефектоскопії.

Біологічна роль та токсичність:

Селен ходить до складу активних центрів деяких білків у формі амінокислоти селеноцистеїну. Він має антиоксидантні властивості, підвищує сприйняття світла сітківкою ока, впливає на багато ферментативних реакцій. Потреба людини та тварин у селені не перевищує 50-100 мкг/кг раціону.

Полковников А.А.
ХФ ТюмГУ, 581 група. 2011 р.

Джерела:Вікіпедія: http://ua.wikipedia.org/wiki/Селен
Сайт "Довідник хіміка":

§ 12. Оксокислоти халькогенів Е(VI): одержання, будова, властивості.

Оксокислоти халькогенів(VI) H 2 SO 4 , H 2 SeO 4 і H 6 TeO 6 синтезують окисленням їх діоксидів (або відповідних кислот):

H 2 SeO 3 + Н 2 О 2 H 2 SeO 4 + Н 2 О

5TeO 2 + 2KMnO 4 + 6HNO 3 + 12 Н 2 Про 5H 6 TeO 6 + 2KNO 3 + 2Mn(NO 3) 2 ,

а також окисленням простих речовин сильними окислювачами:

5Te + 6HClO 3 + 12H 2 O 5H 6 TeO 6 + 3Cl 2 ,

або обмінними реакціями:

BaTeO 4 + H 2 SO 4 + 2H 2 O H 6 TeO 6 + BaSO 4 .

У молекулі H 2 SO 4 сірка тетраедрично оточена двома гідроксильними (ОН) групами та двома атомами кисню. Довжини зв'язків (відстань S-ВІН дорівнює 1.54, а відстань S-О дорівнює 1.43) в молекулі H 2 SO 4 такі, що зв'язки S-Про можна вважати подвійними, а зв'язки S-ВІН - одинарними. Безбарвні, схожі на лід кристали H 2 SO 4 мають шарувату структуру, в якій кожна молекула H 2 SO 4 з'єднана з чотирма сусідніми міцними водневими зв'язками, утворюючи єдиний просторовий каркас. При температурі 10.48 про С H 2 SO 4 плавиться з утворенням важкої (d = 1.838 г/мл при 15 про С) маслянистої рідини, що кипить при 280 про С. У рідкій H 2 SO 4 структура майже така сама, як у твердій, тільки цілісність просторового каркаса порушена, і його можна уявити як сукупність мікрокристаликів, які постійно змінюють свою форму. H 2 SO 4 змішується з водою у будь-яких співвідношеннях, що супроводжується утворенням гідратів H 2 SO 4 . n H 2 O (Рис.8). Теплота гідратації настільки велика, що суміш може навіть закипіти.


Рис.8. Т-х діаграма системи H2O-H2SO4.

Рідка H 2 SO 4 напрочуд схожа на воду з усіма структурними особливостями та аномаліями. Тут та сама система сильних водневих зв'язків, що й у воді, майже такий самий міцний просторовий каркас, такі ж аномально високі в'язкість, поверхневий натяг, температури плавлення та кипіння. Діелектрична проникність H 2 SO 4 велика (100). З цієї причини власна дисоціація ( автоіонізація) у сірчаної кислоти помітно більше, ніж у води: 2H 2 SO 4 H 3 SO 4 + + HSO 4- , К = 2.7 . 10 -4 .

Через високу полярність зв'язок Н-О легко розривається, причому відщеплення протона вимагає менших енергетичних витрат, ніж у води. З цієї причини кислотні властивості у H 2 SO 4 виражені сильно і при розчиненні в безводній H 2 SO 4 більшість сполук, що традиційно вважалися кислотами (CH 3 COOH, HNO 3 , H 3 PO 4 та ін), поводяться як основи, вступаючи у реакції нейтралізації та підвищуючи концентрацію аніонів:

H 2 O + H 2 SO 4 H 3 O + + ,

заснування

CH 3 COOH + H 2 SO 4 CH 3 C(OH) 2 + + ,

заснування

HNO 3 + 2 H 2 SO 4 NO 2 + + H 3 O + +2,

заснування

Лише кілька сполук (HClO 4 FSO 3 H) при розчиненні в H 2 SO 4 поводяться як слабкі кислоти, тобто протон у них відщеплюється легше, ніж у H 2 SO 4 , що призводить до зростання концентрації сольватованого протона , наприклад,

HSO 3 F + H 2 SO 4 + SO 3 F-.

Деякі властивості оксокислот халькогенів (VI) наведено у табл.9.

Таблиця 9. Властивості оксокислот халькогенів Е(VI).

H 2 TeO 4 . 2H 2 O=H 6 TeO 6

pK 1: Н 2 ЕО 4 = Н + +НЕО 4 -

pK 2:

Е о, В; рН = 0:
Е о, В; рН = 14:

Сірчана та селенова кислоти є сильними двоосновними кислотами та близькі за структурою та властивостями між собою. Їх константи дисоціації у водних розчинах одного порядку (К 2 для і дорівнюють 1.2 . 10 -2 і 2.19 . 10 -2 , відповідно), селенати ізоморфні з сульфатами) , утворюючи, наприклад, галун складу МAl(SeO 4) 3 . 12H 2 O, де М - важкий лужний метал .

Будова ортотелурової кислоти H 6 TeO 6 відрізняється від будови сірчаної та селенової кислот (порівняти з кисневими кислотами галогенів HClO 4 HBRO 4 і H 5 IO 6). Кристалічна структура твердої H 6 TeO 6 (т.пл. 136 про З) побудована з молекул правильної октаедричної форми, які зберігають свою форму і розчинах. Телурати не ізоморфні з сульфатами та селенатами. Ортотелурова кислота лугом титрується як одноосновна з утворенням солей M I TeO(OH) 5 , вона слабша за вугільну кислоту. Отримані продукти повного (Ag 6 TeO 6 , Na 6 TeO 6) та часткового (NaH 5 TeO 6 , Na 2 H 4 TeO 6 , Na 4 H 2 TeO 6) заміщення протонів іонами металів

Селенова кислотабільш сильний окислювач, ніж Н2SO4 і Н6ТеО6 (табл.9). Вона розчиняє без нагрівання Cu і навіть Au: 2Au + 6H 2 SеO 4 Au 2 (SeO 4) 3 + 3 H 2 SeO 3 + 2H 2 O, окислює іони галогенідів, крім фториду, до вільних галогенів, під її дією запалюється клітковина. Ортотелурова кислота також сильніший окислювач, ніж сірчана кислота. Найчастішим продуктом відновлення H 2 SeO 4 та H 6 TeO 6 є прості речовини.

Сірчана кислотамає сильні окислювальні властивості тільки в концентрованому вигляді і при нагріванні:

Cu + 2 H 2 SO 4 CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

Продуктами її відновлення залежно від умов проведення реакцій можуть бути SO 2 (при надлишку H 2 SO 4), H 2 S, S, полііонати (при нестачі H 2 SO 4).

У ряді - - H 5 Te спостерігається аномалія в послідовності зміни термодинамічної стабільності та окислювальної здатності: селенова кислота та її солі термодинамічно виявляються менш стабільними та сильнішими окислювачами, ніж відповідні кислоти та солі S(VI) і Te(VI). Нахил лінії, що з'єднує вольт-еквівалентні пари більше, ніж нахил відповідних ліній для H 6 TeO 6- H 2 TeO 3 і - H 2 SO 3 (рис.7). Більший потенціал пари / в порівнянні з парами H 6 TeO 6 / H 2 TeO 3 і / H 2 SO 3 призводить до того, що H 2 SеO 4 наприклад виділяє хлор з концентрованої HCl: H 2 SеO 4 + 2HCl = =Cl 2 + H 2 SeO 3 + H 2 O. Аналогічні немонотонні зміни властивостей елементів та їх сполук, зокрема оксокислот, спостерігаються і для інших елементів 4-го періоду, наприклад, , і іноді називаються вторинною періодичністю. Можна вважати, що аналізовані аномалії пов'язані зі зниженням міцності зв'язку Se-O у порівнянні зі зв'язком S-O. -орбіталей кисню, і отже, зі зменшенням взаємодії (перекривання) 4s-, 4p - орбіталей селену і 2s, 2p-орбіталей кисню (енергії 2s-, 2p-, 3s-, 3p-, 4s- і 4p-атомних орбіталей складають - 32.4, - 15.9, - 20.7, - 19.1, - відповідно). Підвищення стабільності та зменшення окислювальної здатності оксосоединений при переході від Se(VI) до Te(VI) ) обумовлено особливостями будови та збільшенням міцності зв'язку Te-O в октаедричних іонах TeO 6 порівняно зі зв'язком Se-O у тетраедрах. Атом телуру порівняно в атомом селену має більший радіус, для нього характерно координаційне число 6. Збільшення числа атомів кисню, що координуються, призводить до зростання числа електронів на зв'язувальних молекулярних орбіталях і, відповідно, до підвищення міцності зв'язку.

Селенова кислота - це неорганічна речовина, що складається з аніону селенату та катіону водню. Її хімічна формула - H2SeO4. Селенова кислота, як і будь-яка інша сполука, має унікальні властивості, завдяки яким вона знайшла широке застосування у певних сферах. І про це слід розповісти докладніше.

загальні характеристики

Селенова кислота відноситься до класу сильних. За стандартних умов вона виглядає як безбарвні кристали, які добре розчиняються у воді. Даної речовини треба побоюватися, оскільки вона є отруйною та гігроскопічною (поглинає з повітря водяні пари). Також це з'єднання – потужний окислювач. Інші характеристики можна виділити до наступного переліку:

  • Молярна маса дорівнює 144,97354 г/моль.
  • Щільність складає 2,95 г/см3.
  • Температура плавлення досягає 58 ° C, а кипіння - 260 ° C.
  • Показник константи дисоціації дорівнює -3.
  • Розчинність у воді досягається за 30 °C.

Цікаво, що селенова кислота є однією з небагатьох речовин, здатних розчинити золото. До цього переліку ще належить ціанід, розчин Люголя та царська горілка. Але з кислот вона така єдина.

Одержання речовини

Найчастіше синтезують селенову кислоту за формулою SeO 3 + Н 2 Про → H 2 SeO 4 . У ній відображено взаємодію води та оксиду селену. Він являє собою неорганічну речовину, що легко розчиняється в оцтовому ангідриді, сірчаній кислоті, а також у діоксиді сірки. До речі, селенова сполука може розкластися на оксид та воду під впливом фосфорного ангідриду (Р 2 Про 5).

Крім того, кислоту одержують ще в результаті реакцій, коли головна речовина взаємодіє з хлорною або бромною водою. Ось за якими формулами селенову кислоту одержують у цих двох випадках:

  • Se + 3Cl 2 + 4Н 2 Про → H 2 SeO 4 + 6HCl.
  • Se + Br 2 + 4Н 2 Про → H 2 SeO 4 + 6HBr.

Але це останні способи. Є ще два. Отримання селенової кислоти з селену можливе внаслідок реакції з пероксидом водню. Це має такий вигляд: SeO 3 + Н 2 Про 2 → H 2 SeO 4 .

Застосування

Тепер можна поговорити про нього. Чому так важливе отримання селенової кислоти? Тому що без неї неможливий синтез її солей. Вони більше відомі як селенати. Про них буде розказано трохи згодом.

Застосування селенової кислоти як окислювач зустрічається дуже часто, оскільки вона в цьому процесі виявляє набагато більше властивостей, ніж сірчана. Навіть якщо її розбавити. Якщо у сірчаної кислоти електродні потенціали рівні приблизно ~0,169 В, то у селенової даний показник досягає ~1,147 В. І різницю помітить кожна людина, яка навіть не знається на хімії.

Що й казати, якщо селенова кислота легко окислює соляну, а ще розчиняє золото, внаслідок чого утворюється селенат даного металу, що є червоно-жовтою рідиною.

Селенат амонію

Формула цієї солі - (NH 4)2SeO 4 . Ця речовина представлена ​​безбарвними кристалами. Вони добре розчиняються у воді, але не в ацетоні чи етанолі. Виявляють загальні властивості солей.

Їх використовують як інсектициди. Так називаються речовини, що використовуються для знищення комах. Селенат амонію активно застосовується при дезінсекції. Але використовувати його потрібно з особливою обережністю, тому що ця речовина особливо токсична. Але тому й ефективно.

Селенат барію

Його формула – BaSeO 4 . Ця сіль, на відміну від попередньої, у воді не розчиняється. Зате реагує внаслідок чого утворюється селенова і сульфат барію. Ось він і становить особливий інтерес. Адже сульфат барію - це рентгенопозитивна речовина, яка активно використовується в рентгенології.

Ця сполука не токсична. Воно підвищує контрастність зображення, що отримується в ході рентгена. Сульфат із травного тракту не всмоктується, і в кровотік не потрапляє. Виводиться зі стільцем, тож для людини нешкідливо. Застосовується ця речовина у вигляді суспензії внутрішньо, разом з цитратом натрію та сорбітом.

Селенат берилію

Ця сіль з формулою BeSeO 4 утворює кристалогідрати. Сама речовина утворюється дуже цікаво. Воно є результатом амфотерного берилію гідроксиду в селеновій кислоті. Дисоціація в результаті дає освіту безбарвних кристалів, що розкладаються при нагріванні.

Де використовуються горезвісні гідроксиди? Зазвичай їх застосовують як сировину, щоб одержати берилій. Або використовують у ролі каталізатора реакцій полімеризації та Фріделя-Крафтса.

Селенат золота

У цієї речовини така формула - Au 2 (SeO 4) 3 . Виглядає як дрібні кристали жовтого кольору. Звичайно, ця «сіль» не розчиняється у воді. На неї можна впливати лише гарячою концентрованою селеновою кислотою. Оксид селену внаслідок цієї реакції не утворюється, але з'явиться червонувато-жовтий розчин.

«Золота» сіль розчинна також у азотній та сірчаній кислотах. А ось хлороводень її здатний зруйнувати.

Здобуття селенату золота відбувається досить швидко і просто. Для проведення реакції достатньо температури 230 °C.

Селенат міді

Формула цієї солі виглядає так - CuSeO 4 . Ця речовина є білі, розчинні у воді (але не в етанолі) кристали, які теж утворюють кристалогідрати.

Отримують цю сіль за такою формулою: CuO + H2SeO 4 → 40-50°C CuSeO 4 + Н 2 О. Тут відображено розчинення оксиду в селеновій кислоті, в результаті якого виділяється вода. До речі, кристаллогідрати, що утворюються, згодом втрачають частину Н 2 О. Для цього достатньо збільшити температуру до 110°C. А якщо вона буде вище 350 ° C, то кристалогідрат і зовсім почне розкладатися.

Селенат натрію

Це остання сіль, у освіті якої задіяна обговорювана кислота. Її формула - Na 2 SeO 4 . Це з'єднання є певний інтерес, так як воно є результатом взаємодії лужного металу та сильної кислоти. Сіль, до речі, розчинна у воді, і теж утворює кристалогідрат.

Отримують її різними способами. Найбільш поширений має на увазі розчинення в перекисі водню селену. За формулою це виглядає так: Se + 2NaOH + 3Н2О2 → Na2SeO4+4Н2О.

Ще вдаються до окислення селеніту натрію, що виконується за допомогою перекису водню, електролізу або кисню. Але найпростіший метод передбачає взаємодію обговорюваної кислоти з карбонатом натрію. Його іноді замінюють гідроксидом.

Це, мабуть, селенат, що найактивніше використовується. Він застосовується як лікарський засіб. Відповідно до АТХ, селенат натрію відноситься до мінеральних добавок. Однак ні в США, ні в Росії, жоден медикамент із його змістом не зареєстрований. А ось у Латвії та Данії такі препарати є. Той самий «Bio-Selenium+Zinc», наприклад. Прекрасний засіб для зміцнення імунної системи.

Але до складу біологічних добавок, що продаються на території Росії, селенат входить. Той самий «Супрадин Кідс Юніор» його містить у кількості 12,5 мкг на одну таблетку.

Загалом саме за допомогою застосування цієї речовини лікарі рекомендують лікувати дефіцит селену в організмі. Але, очевидно, перед застосуванням потрібно пройти медичне обстеження та консультацію.

Як можна бачити, нехай селенова кислота в чистому вигляді і не застосовується, але важливість її похідних у хімії, медицині та промисловості очевидна.

  • Розділи сайту