Seleniuro di idrogeno
| Seleniuro di idrogeno | |
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| Nome IUPAC | |
| seleniuro di idrogeno | |
| Nomi alternativi | |
| acido selenidrico | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | H2Se |
| Massa molecolare (u) | 81,0 |
| Aspetto | gas incolore |
| Numero CAS | Immagine_3D. |
| Numero EINECS | 231-978-9 |
| PubChem | 533 |
| SMILES | [SeH2] |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/l, in c.s.) | 3,310 |
| Costante di dissociazione acida a 298 K | Ka1 1,3·10−4 Ka2 1,0·10−11 |
| Solubilità in acqua | 7,0 g/dm3 |
| Temperatura di fusione | −65,73 °C (207,42 K) |
| Temperatura di ebollizione | −41,25 °C (231,9 K) |
| Tensione di vapore (Pa) a 293 K | 912000 |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
   
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| Frasi H | 220 - 280 - 330 - 410 |
| Consigli P | --- [1] |
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]
Proprietà
[modifica | modifica wikitesto]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
[modifica | modifica wikitesto]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
[modifica | modifica wikitesto]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]
Preparazione
[modifica | modifica wikitesto]Il seleniuro di idrogeno viene preparato in vari modi:[5][17]
- per idrolisi di seleniuri:
In acqua si comporta da acido biprotico debole:
- [pKa1 = 3,73][17]
Le soluzioni acquose raggiungono la saturazione a 1 M circa e si ossidano rapidamente a contatto con l'aria:
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ scheda del composto su IFA-GESTIS (archiviato dall'url originale il 16 ottobre 2019).
- ^ Seleniuro - Significato ed etimologia - Vocabolario, su Treccani. URL consultato il 31 agosto 2024.
- ^ Posca_Chimica_piu_Soluzioni_Esercizi_Cap_15 (PDF), su online.scuola.zanichelli.it.
- ^ (EN) Hydrogen selenide - IDLH | NIOSH | CDC, su cdc.gov, 5 marzo 2020. URL consultato il 31 agosto 2024.
- ^ a b F. Fehér, Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, a cura di Georg Brauer, 2ª ed., Academic Press, 1963, pp. 418-419.
- ^ (EN) CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97ª ed., CRC Press, 24 giugno 2016, DOI:10.1201/9781315380476, ISBN 978-1-315-38047-6. URL consultato il 1º settembre 2024.
- ^ F. Albert Cotton, Geoffrey Wilkinson e Carlos A. Murillo, Advanced inorganic chemistry, 6ª ed., Wiley, 1999, p. 505, ISBN 978-0-471-19957-1.
- ^ Essendo il polonio radioattivo, H2Po è ottenuto solo in quantità molto piccole e le sue proprietà sono poco conosciute.
- ^ Experimental data for H2Se (Hydrogen selenide), su Computational Chemistry Comparison and Benchmark DataBase.
- ^ A. M. Mirri, G. Corbelli e P. Forti, Stark Effect and Electric Dipole Moment of D2Se, in The Journal of Chemical Physics, vol. 50, n. 9, 1º maggio 1969, pp. 4118–4118, DOI:10.1063/1.1671680. URL consultato il 1º settembre 2024.
- ^ R. Viswanathan e T. R. Dyke, Electric dipole moments and nuclear hyperfine interactions for H2S, HDS, and D2S, in Journal of Molecular Spectroscopy, vol. 103, n. 2, 1º febbraio 1984, pp. 231–239, DOI:10.1016/0022-2852(84)90050-X. URL consultato il 1º settembre 2024.
- ^ Takeshi Oka e Yonezo Morino, Analysis of the microwave spectrum of hydrogen selenide, in Journal of Molecular Spectroscopy, vol. 8, n. 1, 1º gennaio 1962, pp. 300–314, DOI:10.1016/0022-2852(62)90030-9. URL consultato il 1º settembre 2024.
- ^ Experimental data for H2S (Hydrogen sulfide), su Computational Chemistry Comparison and Benchmark DataBase.
- ^ Experimental data for H2Te (Hydrogen Telluride), su Computational Chemistry Comparison and Benchmark DataBase.
- ^ (EN) Beatriz Cordero, Verónica Gómez e Ana E. Platero-Prats, Covalent radii revisited, in Dalton Transactions, n. 21, 14 maggio 2008, pp. 2832–2838, DOI:10.1039/B801115J. URL consultato il 1º settembre 2024.
- ^ Ralf Steudel e David Scheschkewitz, Chemistry of the non-metals: syntheses - structures - bonding - applications, 2ª ed., DE GRUYTER, 2020, pp. 555-564, ISBN 978-3-11-057805-8.
- ^ a b c d Egon Wiberg, Nils Wiberg e A. F. Holleman, Anorganische Chemie, 103. Auflage, De Gruyter, 2017, pp. 704-705, ISBN 978-3-11-026932-1, OCLC 970042787. URL consultato il 1º settembre 2024.
- ^ Robert Martin Smith e Arthur Earl Martell, Critical stability constants, vol. 6, Plenum press, 1989, p. 299, ISBN 978-0-306-43104-3. URL consultato il 1º settembre 2024.
- ^ (EN) Ravi Joshi, Tapan K. Ghanty e Tulsi Mukherjee, Hydrogen Bonding in Neutral and Cation Dimers of H 2 Se with H 2 O, H 2 S, and H 2 Se, in The Journal of Physical Chemistry A, vol. 116, n. 48, 6 dicembre 2012, pp. 11965–11972, DOI:10.1021/jp308735j. URL consultato il 1º settembre 2024.
- ^ Matjaž Simončič e Tomaz Urbic, Hydrogen bonding between hydrides of the upper-right part of the periodic table, in Chemical Physics, vol. 507, 11 maggio 2018, pp. 34–43, DOI:10.1016/j.chemphys.2018.03.036. URL consultato il 1º settembre 2024.
Bibliografia
[modifica | modifica wikitesto]- I. Bertini, F. Mani. Chimica Inorganica. CEDAM. ISBN 88-13-16199-9
Altri progetti
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Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Seleniuro di idrogeno
Collegamenti esterni
[modifica | modifica wikitesto]- (EN) hydrogen selenide, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
- La chimica del selenio, su ing.unitn.it. URL consultato il 24 marzo 2008 (archiviato dall'url originale il 4 aprile 2013).
