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Seleniuro de hidrógeno

El seleniuro de hidrógeno es un compuesto inorgánico con la fórmula H2Se . Este calcogenuro de hidrógeno es el hidruro de selenio más simple y más común . El H2Se 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 "gas que se escapa", pero huele a huevos podridos en concentraciones más altas.

Estructura y propiedades

El H 2 Se adopta una estructura doblada con un ángulo de enlace H−Se−H de 91° [ cita requerida ] . En consonancia con esta estructura, se observan tres bandas vibracionales activas en el 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 el selenio elemental a T > 300 °C con gas hidrógeno. [8] Se han descrito varias rutas para obtener H 2 Se, que son adecuadas tanto para preparaciones a gran como a pequeña escala. En el laboratorio, el H 2 Se suele preparar mediante la acción del agua sobre 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 se puede preparar mediante diferentes métodos basados ​​en la generación in situ en solución acuosa utilizando hidruro de boro , test de Marsh y aleación de Devarda . Según el método de Sonoda, el H 2 Se se genera a partir de la reacción de H 2 O y CO sobre Se en presencia de Et 3 N . [10] El H 2 Se se puede adquirir en cilindros.

Reacciones

El selenio elemental se puede recuperar del H2Se mediante una reacción con dióxido de azufre acuoso (SO2 ) .

2 H 2 Se + SO 2 ⇌ 2 H 2 O + 2 Se + S

Su descomposición se utiliza para preparar el elemento altamente puro.

Aplicaciones

El H2Se se utiliza habitualmente en la síntesis de compuestos que contienen Se. Se añade a través de alquenos. Un ejemplo ilustrativo es la síntesis de selenoureas a partir de cianamidas : [11]

El gas H2Se 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, el 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 causa síntomas similares a los de un 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 su extrema toxicidad, no se han registrado 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]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcde Guía de bolsillo del 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 del NIOSH". www.cdc.gov . 2018-11-02 . Consultado el 2023-01-09 .
  5. ^ ab https://www.cdc.gov/niosh/docs/81-123/pdfs/0336.pdf Directriz de salud ocupacional para el seleniuro de hidrógeno, Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional, 1978
  6. ^ de William M. Haynes; David R. Lide; Thomas J. Bruno, eds. (2017). Manual de química y física del CRC: un libro de referencia rápida de datos químicos y físicos (97.ª ed.). Boca Ratón, Florida. ISBN 978-1-4987-5429-3.OCLC 957751024  .{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )
  7. ^ Levy, Daniel E.; Myers, Rollie J. (1990). "Determinación espectroscópica de la segunda constante de disociación del seleniuro de hidrógeno y de los coeficientes de actividad y desplazamientos espectrales de sus iones". The Journal of Physical Chemistry . 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.; Academic: 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