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seleniuro de hidrógeno

El seleniuro de hidrógeno es un compuesto inorgánico con la fórmula H 2 Se. Este calcogenuro de hidrógeno es el hidruro de selenio más simple y más común . El H 2 Se es un gas incoloro e inflamable en condiciones estándar. Es el compuesto de selenio más tóxico [3] con un límite de exposición de 0,05 ppm durante un período de 8 horas. [4] [5] Incluso en concentraciones extremadamente bajas, este compuesto tiene un olor muy irritante parecido al del rábano picante podrido o al "gas fugado", pero huele a huevos podridos en concentraciones más altas.

Estructura y propiedades

El H 2 Se adopta una estructura curvada con un ángulo de enlace H − Se − H de 91 ° [ cita necesaria ] . De acuerdo con esta estructura, se observan tres bandas vibratorias activas en IR : 2358, 2345 y 1034 cm -1 . [6]

Las propiedades del H 2 S y del H 2 Se son similares, aunque el seleniuro es más ácido con p K a = 3,89 y el segundo p K a = 11, [6] o 15,05 ± 0,02 a 25 °C. [7]

Preparación

Industrialmente, se produce tratando selenio elemental a T > 300 °C con gas hidrógeno. [8] Se han informado varias rutas para obtener H 2 Se, que son adecuadas para preparaciones tanto a gran como a pequeña escala. En el laboratorio, el H 2 Se generalmente se prepara mediante la acción del agua sobre el Al 2 Se 3 , concomitante con la formación de alúmina hidratada . Una reacción relacionada implica la hidrólisis ácida de FeSe. [9]

Al 2 Se 3 + 6 H 2 O ⇌ 2 Al (OH) 3 + 3 H 2 Se

El H 2 Se también puede prepararse mediante diferentes métodos basados ​​en la generación in situ en solución acuosa utilizando hidruro de boro , ensayo de Marsh y aleación de Devarda . Según el método Sonoda, el H2Se se genera a partir de la reacción de H2O y CO sobre Se en presencia de Et3N . [10] El H 2 Se se puede adquirir en cilindros.

Reacciones

El selenio elemental se puede recuperar del H 2 Se mediante una reacción con dióxido de azufre acuoso (SO 2 ).

2 H 2 Se + SO 2 ⇌ 2 H 2 O + 2 Se + S

Su descomposición se utiliza para preparar el elemento de alta pureza.

Aplicaciones

El H 2 Se se utiliza comúnmente en la síntesis de compuestos que contienen Se. Se suma a través de los alquenos. Es ilustrativa la síntesis de selenoureas a partir de cianamidas : [11]

El gas H 2 Se se utiliza para dopar semiconductores con selenio.

Seguridad

El seleniuro de hidrógeno es peligroso, ya que es el compuesto de selenio más tóxico [3] y mucho más tóxico que su congénere sulfuro de hidrógeno . El valor límite umbral es de 0,05 ppm. El gas actúa como irritante en concentraciones superiores a 0,3 ppm, que es la principal señal de advertencia de exposición; por debajo de 1 ppm, esto es "insuficiente para prevenir la exposición", mientras que a 1,5 ppm la irritación es "intolerable". [5] La exposición a altas concentraciones, incluso durante menos de un minuto, hace que el gas ataque los ojos y las membranas mucosas; esto provoca síntomas parecidos a los del resfriado durante al menos unos días después. En Alemania, el límite en el agua potable es de 0,008 mg/L y la EPA de EE. UU. recomienda una contaminación máxima de 0,01 mg/L. [8] [12]

A pesar de ser extremadamente tóxico, aún no se han reportado muertes humanas. Se sospecha que esto se debe a la tendencia del gas a oxidarse para formar selenio rojo en las membranas mucosas; El selenio elemental es menos tóxico que los seleniuros. [4]

Ver también

Referencias

  1. ^ abcde Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "#0336". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  2. ^ "Seleniuro de hidrógeno". Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  3. ^ ab http://www.epa.gov/ttnatw01/hlthef/selenium.html, Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., sitio web Air Toxins
  4. ^ ab "CDC - Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH): seleniuro de hidrógeno (como Se) - Publicaciones y productos de NIOSH". www.cdc.gov . 2018-11-02 . Consultado el 9 de enero de 2023 .
  5. ^ ab https://www.cdc.gov/niosh/docs/81-123/pdfs/0336.pdf Directrices de salud ocupacional para el seleniuro de hidrógeno, Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional, 1978
  6. ^ ab William M. Haynes; David R. Lide; Thomas J. Bruno, eds. (2017). Manual CRC de química y física: un libro de referencia listo para usar sobre datos químicos y físicos (97ª ed.). Boca Ratón, Florida. ISBN 978-1-4987-5429-3. OCLC  957751024.{{cite book}}: Mantenimiento CS1: falta el editor de la ubicación ( enlace )
  7. ^ Levy, Daniel E.; Myers, Rollie J. (1990). "Determinación espectroscópica de la segunda constante de disociación del seleniuro de hidrógeno y los coeficientes de actividad y desplazamientos espectrales de sus iones". El diario de la química física . 94 (20): 7842–7847. doi :10.1021/j100383a020.
  8. ^ ab Bernd E. Langner "Selenio y compuestos de selenio" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi :10.1002/14356007.a23_525.
  9. ^ Féher, F. En "Manual de química inorgánica preparativa"; Brauer, E., Ed.; Académico: Nueva York, 1963; 1, pág. 418.
  10. ^ Sonoda, N.; Kondo K.; Nagano, K.; Kambe, N.; Morimoto, F. Angewandte Chemie Edición internacional Inglés 1980, vol. 19, página 308
  11. ^ Cohen, VI (1980). "Una síntesis conveniente de selenoureas mono, N , N ′-Di- y trisustituidas a partir de carbamimidotioatos de metilo ( S -metilpseudotioureas)". Síntesis . 1980 : 60–63. doi :10.1055/s-1980-28927. S2CID  96314420.
  12. ^ https://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_246700.html Archivado el 2 de mayo de 2017 en Wayback Machine , PEL de la INDUSTRIA GENERAL de OSHA: 0,05 ppm, 0,2 mg/m3, PEL de la INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN de OSHA: 0,05 ppm, 0,2 mg/m3 TWA

enlaces externos