SELENETO DE HIDROGÊNIO (H2SE): ESTRUTURA, PROPRIEDADES E USOS - QUÍMICA - 2025

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

De todos os selenetos, o H ₂ Se é o mais tóxico porque sua molécula é pequena e seu átomo de selênio é menos estereoquimicamente prejudicado ao reagir. Por outro lado, seu odor permite que quem trabalha com ele detecte imediatamente em caso de vazamento fora da coifa do laboratório.

O seleneto de hidrogênio pode ser sintetizado pela combinação direta de seus dois elementos: hidrogênio molecular, H ₂ e 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

Molécula de seleneto de hidrogênio. Fonte: Ben Mills

A imagem acima mostra que a molécula de H ₂ Se tem geometria angular, embora seu ângulo de 91 ° a faça parecer mais com um L do que com um V. Neste modelo de esferas e hastes, os átomos de hidrogênio e o do selênio são as esferas branca e amarela, respectivamente.

Essa 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 temos o par HSe ^- H ₃ O ⁺; este par de íons chega ao seleneto de hidrogênio, denotado H ₂ Se (aq) para diferenciá-lo do seleneto de hidrogênio, H ₂ Se (g).

Portanto, as estruturas entre H ₂ Se (ac) e H ₂ Se (g) são muito diferentes; o primeiro é circundado por uma esfera aquosa e possui cargas iônicas, e o segundo é constituído por um aglomerado de moléculas em fase gasosa.

As moléculas de H ₂ Se mal podem interagir umas com as outras 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 H ₂ Se são submetidas a uma pressão extraordinária (centenas de GPa), teoricamente elas são forçadas a se solidificar por meio da 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 passa a ser do tipo H _n Se, onde n varia de 3 a 6. Assim, os hidretos de selênio comprimidos por essas pressões, e na presença de hidrogênio, têm as fórmulas químicas H ₃ Se a H ₆ Se.

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). Porém, isso é bom, pois facilita sua 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

3,89.

Solubilidade em água

0,70 g / 100 mL. Isso corrobora o fato de que o átomo de selênio em H ₂ Se não pode formar ligações de hidrogênio apreciáveis ​​com as moléculas de água.

Solubilidade em outros solventes

-Solúvel em CS ₂, o que não é surpreendente da analogia química entre selênio e enxofre.

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

Nomenclatura

Conforme já explicado nas seções anteriores, o nome deste composto varia dependendo se o H ₂ Se está na fase gasosa ou dissolvido em água. Quando está na água, é referido como ácido selenídrico 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 Seleni chamou o seleneto de uro hidrogênio como o ânion é ^2-; que é mais reativo e redutor do que S ^2-, enxofre.

Se você usar uma nomenclatura sistemática, terá que especificar o número de átomos de hidrogênio no composto. Assim, o H ₂ é denominado: seleneto di hidrogênio.

Seleneto ou hidreto?

Algumas fontes se referem a ele como um hidreto. Se realmente fosse, o selênio teria carga positiva +2 e o hidrogênio, carga negativa -1: SeH ₂ (Se ²⁺, H ^-). O selênio é um átomo mais eletronegativo que o hidrogênio e, portanto, acaba “acumulando” a maior densidade de elétrons na molécula de H ₂ Se.

No entanto, como tal, a existência de hidreto de selênio não pode ser teoricamente descartada. Na verdade, com a presença dos ânions H ^-, isso facilitaria as ligações Se-H-Se, responsáveis ​​pelas estruturas sólidas formadas a enormes pressões segundo estudos computacionais.

Formulários

Metabólico

Embora pareça contraditório, apesar da grande toxicidade do H ₂ Se, ele é produzido no organismo pela via metabólica do selênio. Porém, assim que é produzido, as células o utilizam como intermediário na síntese das proteínas do selênio, ou ele acaba sendo metilado e excretado; um dos sintomas disso é o gosto de alho na boca.

Industrial

H ₂ é 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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