Selenhydric acid (H2Se): struktur, sifat, nomenklatur dan kegunaan

Asam selenhydric atau hidrogen selenide adalah senyawa anorganik yang rumus kimianya adalah H 2 Se. Ini kovalen di alam, dan di bawah kondisi suhu dan tekanan biasa itu adalah gas yang tidak berwarna; tetapi dengan aroma yang kuat dikenali oleh kehadirannya yang lebih rendah. Secara kimia, ini adalah chalcogenide, jadi selenium memiliki valensi -2 (Se2-).

Dari semua selenida, H 2 Se adalah yang paling beracun karena molekulnya kecil dan atom seleniumnya memiliki sedikit hambatan sterik pada saat bereaksi. Di sisi lain, baunya memungkinkan orang yang bekerja dengannya mendeteksi di tempat jika terjadi kebocoran di luar bel laboratorium.

Hidrogen selenida dapat disintesis dengan kombinasi langsung dari dua unsurnya: hidrogen molekuler, H 2, dan selenium logam. Ini juga dapat diperoleh dengan melarutkan senyawa yang kaya selenium, seperti besi (II) selenide, FeSe, dalam asam klorida.

Di sisi lain, asam selenhydric dibuat dengan melarutkan hidrogen selenide dalam air; yaitu, yang pertama dilarutkan dalam air, sedangkan yang kedua terdiri dari molekul gas.

Penggunaan utamanya adalah untuk menjadi sumber selenium dalam sintesis organik dan anorganik.

Struktur hidrogen selenide

Gambar atas menunjukkan bahwa molekul H 2 Se adalah geometri sudut, meskipun sudutnya 91 ° membuatnya lebih mirip L daripada V. Dalam model bola dan batang ini, atom hidrogen dan Selenium adalah bola putih dan kuning, masing-masing.

Molekul ini, seperti yang ditunjukkan, adalah molekul dalam fase gas; yaitu untuk hidrogen selenide. Ketika larut dalam air, ia melepaskan proton dan dalam larutan itu memiliki pasangan HSe-H 3 O +; pasangan ion ini datang ke asam selenhydric, dinotasikan sebagai H 2 Se (ac) untuk membedakannya dari hidrogen selenide, H 2 Se (g).

Oleh karena itu, struktur antara H 2 Se (ac) dan H 2 Se (g) sangat berbeda; yang pertama dikelilingi oleh bola berair dan menyajikan muatan ionik, dan yang kedua terdiri dari gumpalan molekul dalam fase gas.

Molekul H 2 hampir tidak dapat berinteraksi satu sama lain dengan kekuatan dipol-dipol yang sangat lemah. Selenium, meskipun kurang elektronegatif daripada sulfur, memusatkan kerapatan elektron yang lebih tinggi ketika "diambil" dari atom hidrogen.

Tablet selenium hidrida

Jika molekul H 2 Se mengalami tekanan luar biasa (ratusan GPa), mereka secara teoritis dipaksa untuk memadat dengan pembentukan ikatan Se-H-Se; Ini adalah tautan dari tiga pusat dan dua elektron (3c-2e) tempat hidrogen berpartisipasi. Oleh karena itu, molekul-molekul mulai membentuk struktur polimer yang menentukan suatu padatan.

Dalam kondisi ini, padatan dapat diperkaya dengan lebih banyak hidrogen, yang sepenuhnya mengubah struktur yang dihasilkan. Selain itu, komposisi menjadi dari tipe H n Se, di mana n bervariasi dari 3 hingga 6. Jadi, selenium hidrida yang dikompres oleh tekanan-tekanan ini, dan dengan adanya hidrogen, memiliki formula kimia H 3 Se hingga H 6 Se.

Diperkirakan selenium hidrida yang diperkaya dengan hidrogen ini memiliki sifat superkonduktor.

Properti

Penampilan fisik

Gas tidak berwarna yang pada suhu rendah berbau seperti lobak busuk dan telur busuk jika konsentrasinya meningkat. Baunya lebih buruk dan lebih kuat dari hidrogen sulfida (yang sudah cukup tidak menyenangkan). Namun, ini bagus, karena membantu dalam deteksi yang mudah dan mengurangi risiko kontak atau inhalasi yang berkepanjangan.

Ketika terbakar, ia mengeluarkan nyala kebiruan yang dihasilkan dari interaksi elektronik dalam atom selenium.

Massa molekul

80, 98 g / mol.

Titik didih

-41 ° C

Titik lebur

-66 ° C

Tekanan uap

9, 5 atm pada 21 ° C.

Kepadatan

3, 553 g / L.

pK a

3, 89.

Kelarutan dalam air

0, 70 g / 100 mL. Ini menguatkan fakta bahwa atom selenium H 2 Se tidak dapat membentuk ikatan hidrogen yang cukup besar dengan molekul air.

Kelarutan dalam pelarut lain

-Soluble dalam CS 2, yang tidak mengejutkan karena analogi kimia antara selenium dan belerang.

-Soluble in phosgene (pada suhu rendah, itu mendidih pada 8 ° C).

Nomenklatur

Seperti yang sudah dijelaskan pada bagian sebelumnya, nama senyawa ini bervariasi tergantung pada apakah H2 berada dalam fase gas atau dilarutkan dalam air. Ketika berada dalam air, kita berbicara tentang asam selenhydric, yang tidak lebih dari hidroksida dalam istilah anorganik. Tidak seperti molekul gas, sifat asamnya lebih besar.

Namun, baik sebagai gas atau terlarut dalam air, atom selenium mempertahankan karakteristik elektronik yang sama; misalnya, valensinya adalah -2, kecuali ia mengalami reaksi oksidasi. Valensi -2 ini adalah alasan mengapa ia disebut hidrogen selenium, karena anion selenide adalah Se2-; yang, lebih reaktif dan reduksi daripada S2-, sulfur.

Jika tata nama sistematis digunakan, jumlah atom hidrogen dalam senyawa harus ditentukan. Jadi, H 2 Se disebut: hidrogen selenide.

Selenide atau hidrida?

Beberapa sumber menyebutnya sebagai hidrida. Jika ya, selenium akan memiliki muatan positif +2, dan muatan hidrogen negatif -1: SeH 2 (Se2 +, H-). Selenium adalah atom yang lebih elektronegatif daripada hidrogen, dan karena itu akhirnya "memonopoli" kerapatan elektron tertinggi dalam molekul H 2 Se.

Namun, dengan demikian, keberadaan selenium hidrida tidak dapat dikesampingkan secara teoritis. Bahkan, dengan kehadiran H-anion, itu akan memfasilitasi ikatan Se-H-Se, yang bertanggung jawab atas struktur padat yang terbentuk pada tekanan besar menurut studi komputer.

Penggunaan

Metabolik

Meskipun tampaknya bertentangan, meskipun toksisitas tinggi H 2 Se, itu diproduksi dalam organisme di jalur metabolisme selenium. Namun, segera setelah diproduksi, sel-sel menggunakannya sebagai perantara dalam sintesis selenioprotein, atau akhirnya dimetilasi dan diekskresikan; Salah satu gejala dari ini adalah rasa bawang putih di mulut.

Industri

H 2 Se digunakan terutama untuk menambahkan atom selenium ke struktur padat, seperti bahan semikonduktor; untuk molekul organik, seperti alkena dan nitril untuk sintesis selenida organik; atau solusi untuk mengendapkan selenida logam.