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Seleniuro di idrogeno
composto chimico Da Wikipedia, l'enciclopedia libera
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Il seleniuro di idrogeno o acido selenidrico[2][3] è un composto binario del selenio bivalente con l'idrogeno, la cui formula molecolare è H2Se.
A temperatura ambiente è gas e incolore maleodorante, di stabilità termica limitata, infiammabile e molto tossico.[4][5]
A differenza di H2S, H2Se è un composto endotermico (ΔHƒ° = +29,7 kJ/mol) come pure, e ancor più, l'omologo H2Te.[6]
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Proprietà
Riepilogo
Prospettiva
Il seleniuro di idrogeno è analogo e isoelettronico di valenza all'acido solfidrico rispetto al quale è meno stabile e meno volatile, somigliando in questo al suo omologo H2Te; l'omologo successivo, H2Po, appare ancora meno stabile.[7][8]
Struttura molecolare
La molecola del seleniuro di idrogeno H2Se è angolare, come accade per tutti gli idruri semplici degli elementi del gruppo 16, da H2O a H2Te e, come in questi casi, la simmetria molecolare appartiene al gruppo puntuale C2v.[9] La molecola mostra una modesta polarità: il suo momento dipolare è μ = 0,627 D,[10] un valore minore di quello di H2S (0,977 D).[11]
La struttura in fase gassosa di H2Se è stata determinata attraverso la spettroscopia rotazionale nella regione delle microonde. La lunghezza del legame Se−H è di 146 ± 3 pm e l'angolo H-Se-H è di 90,92° ± 0,08°.[12]
I valori di lunghezza e angolo in H2Se risultano intermedi tra quelli corrispondenti nell'omologo inferiore H2S (133,6 pm e 92,11°)[13] e quelli nell'omologo superiore H2Te (165,1 pm e 90,26°).[14] Come si può osservare, andando dall'alto in basso nel gruppo, mentre l'angolo di legame si stringe appena intorno al valore di 90°, il legame con H si allunga sensibilmente, in accordo qualitativo con l'aumento del raggio covalente dell'atomo centrale: S (105 pm), Se (120 pm), Te (138 pm).[15]
Proprietà chimiche
Il seleniuro di idrogeno è chimicamente e strutturalmente simile al solfuro di idrogeno H2S per un verso, e al tellururo di idrogeno per l'altro, avendo proprietà intermedie fra i due. L'instabilità di questi idruri, che si manifesta nella facilità alla decomposizione (H2E → E + H2), per il seleniuro di idrogeno è intermedia, aumentando nella sequenza H2S < H2Se < H2Te. Parallelamente, la forza di questi idracidi varia nella stessa sequenza, con l'acido selenidrico che anche qui mostra una forza intermedia; nello stesso ordine, i relativi pKa1 sono infatti: 7,00 (H2S),[16] 3,73 (H2Se) e 2,05 (H2Te),[17] con notevole distacco tra il primo valore e gli altri due. Da notare che l'acido selenidrico risulta in tal modo avere forza simile all'acido formico (HCOOH, pKa = 3,745),[18] che a sua volta è circa 10 volte più forte dell'acido acetico. Riguardo alla seconda dissociazione, il pKa2 si aggira intorno a 11, per cui la sostanziale formazione dello ione seleniuro Se2− all'equilibrio si raggiunge rendendo la sua soluzione acquosa decisamente basica.[17]
L'aggiunta a soluzioni acquose fredde di acido selenidrico di ossidanti quali HNO3 o KMnO4 causa la precipitazione di selenio elementare in aria o comunque con ossigeno in eccesso, H2Se brucia con fiamma azzurra dando il biossido di selenio SeO2 (anidride seleniosa) e vapor d'acqua.
Data la piccola differenza di elettronegatività tra Se e H (Δχ = 0,35), le molecole H2Se possono formare tra loro solo legami idrogeno molto deboli,[19] come già accade per H2S (Δχ = 0,38), che non innalzano sensibilmente il punto di ebollizione.[20]
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Preparazione
Riepilogo
Prospettiva
Il seleniuro di idrogeno viene preparato in vari modi:[5][17]
![{\displaystyle {\mathrm {Al} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {Se} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}6\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}^{+}{}\mathrel {\longrightarrow } {}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {Se} {}+{}2\,\mathrm {Al} {\vphantom {A}}^{3+}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/314f2d3007ecbff891ea418318f9e46de5b34edf)
![{\displaystyle {\mathrm {FeSe} {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}^{+}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {Se} {}+{}\mathrm {Fe} {\vphantom {A}}^{2+}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/749d867ed89f28d2252c9e46bcacc4f52cf2b01b)
- per idrolisi di seleniuri:
![{\displaystyle {\mathrm {Al} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {Se} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}6\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {Se} {}+{}2\,\mathrm {Al} (\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5befe3d1f4f1056e00be262f2391a4f73b7e6411)
![{\displaystyle {\mathrm {Se} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {Se} }}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e3f7644b20ad5332c4a86e0049cf2602c9cec941)
In acqua si comporta da acido biprotico debole:
- [pKa1 = 3,73][17]
![{\displaystyle {\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {Se} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightleftharpoons } {}\mathrm {HSe} {\vphantom {A}}^{-}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}^{+}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d51277ebd989cb4a29e5ea2ead8a6a547238a195)
Le soluzioni acquose raggiungono la saturazione a 1 M circa e si ossidano rapidamente a contatto con l'aria:
![{\displaystyle {2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {Se} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {Se} {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3765364f5aaab72748838e175b3abc7b55827869)
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Note
Bibliografia
Altri progetti
Collegamenti esterni
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