|
|
|
|
|
Símbol: Se |
Nombre atòmic: 34 |
|
|
Seleni |
Selenio |
Selenium |
Sélénium |
Grup: 16 |
Període: 4 |
|
|
Família: de
l’oxigen o calcògens |
Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4 |
|||||
|
Generalitats |
|||||
|
Descobridor/s: Jöns J. Berzelius |
Nacionalitat: Suècia |
Any: 1817 |
|||
|
Origen del
nom: de “selene”, nom grec
de la Lluna |
Una mica d’història: Fou descobert al 1817 pel químic suec Jöns J.
Berzelius, en un residu de l’àcid sulfúric d’una
fàbrica sueca i que de moment va suposar que era tel·luri,
però que un any més tard va decidir que la impuresa no era
tel·luri, sinó un element nou, similar, i que identificà
com seleni. |
||||
|
Estat natural: Es troba ocasionalment com
element lliure. Es troba en pocs minerals com seleniur de plom, PbSe, i un
seleniur mixt, (CuTlAg)2S. També es troba acompanyant al sofre lliure i a
molts sulfurs minerals. El primer jaciment del mon, amb rendibilitat comercial,
fou descobert prop de Baggs, Wyoming al 1955. S’extrau normalment com a subproducte de la
producció de coure. |
Estructura cristal·lina: Sistema Hexagonal |
|
|||
|
Abundància
a l’ésser humà: 50 ppb (parts per bilió) en pes |
Abundància
a la Terra: 50 ppb (parts per bilió) en pes |
Abundància
al Sistema Solar: 30 ppb (parts per bilió) en pes |
|||
|
Propietats |
||||||||
|
Físiques |
Massa
atòmica (u) |
Densitat
(kg/m3) |
Duresa
(escala de Mohs) |
Volum
atòmic (cm3/mol) |
||||
|
78,96 |
4790 |
2 |
16,45 |
|||||
|
Tèrmiques |
Estat
d’agregació a 298 K |
Punt de
fusió (K) |
Punt
d’ebullició (K) |
|
||||
|
sòlid |
490 |
958 |
|
|||||
|
Radis |
Radi
atòmic (Å) |
Radi
iònic (Å) |
Radi
covalent (Å) |
|
||||
|
1,4 |
2,02 (Se2-) 0,42 (Se6+) |
1,16 |
|
|||||
|
Ionització |
Afinitat
electrònica (KJ/mol) |
1a
energia ionització (KJ/mol) |
2a
energia ionització (KJ/mol) |
3a
energia ionització (KJ/mol) |
Estats
d’oxidació |
|||
|
195 |
940,9 |
2044,5 |
2973,7 |
-2, +2, +4, +6 |
||||
|
Elèctriques |
Conductivitat
elèctrica (mOhm.cm)-1 |
Electròniques |
Electronegativitat
(Pauling) |
Polaritzabilitat
(Å3) |
|
|||
|
0,0 |
2,55 |
3,8 |
|
|||||
|
Termodinàmiques |
Calor
d’atomització (KJ/mol d’àtoms) |
Calor de
fusió (KJ/mol) |
Calor de
vaporització (KJ/mol) |
Calor
específica (J/kg K) |
Conductivitat
tèrmica (J/m s ºC) |
|||
|
227 |
5,1 |
26,33 |
351,12 |
0,52 |
||||
|
Altres |
Potencial
normal de reducció (v) |
Caràcter
metàl·lic |
Precaucions: Els
compostos de seleni són molt tòxics. Són
cancerígens i teratògens. L’exposició de seleni
a través de l’aire pot provocar mareigs, fatiga i irritacions de
les membranes mucoses. Si l’exposició és extremadament
elevada pot provocar retenció de líquid en els pulmons i
bronquitis. Els efectes sobre la salut de les
diverses formes de seleni pot variar des de cabell trencadís i ungles
deformades a irritació dels ulls, inflo de la pell, dolors aguts i si
l’enverinament és agut pot ser també causa de mort. El seleni és irritant i
sensibilitzador dels ulls i del sistema respiratori. El seleniur d’hidrogen, H2Se,
és un gas verinós i molt tòxic, s’assembla a
l’arsènic en les seves reaccions fisiològiques. El diòxid de seleni
reacciona amb la humitat per formar àcid selènic, que és
corrosiu per la pell i els ulls. |
|||||
|
+0,74 H2 SeO3/Se (solució àcida) 3,2 Pr4+/Pr3+ |
metall |
|||||||
|
Característiques: |
|
|||||||
|
Es presenta en diferents formes
alotròpiques: com a pols de color vermell rajola, com a sòlid
amorf vitri de color castany fosc, com cristalls monoclínics vermells
i com cristalls hexagonals brillants de color gris. Aquesta última forma,
anomenada seleni gris, té un dèbil caràcter
metàl·lic, condueix la calor i la seva conductivitat
elèctrica augmenta amb la il·luminació. El seleni és essencial en
mamífers i plantes superiors en quantitats petites, es diu que
estimula el metabolisme. No obstant l’àcid selenhídric,
H2Se i altres compostos de seleni són extremadament tòxics. |
||||||||
|
Isòtops |
||||||
|
Isòtop |
Protons |
Neutrons |
Símbol |
Vida mitjana |
Abundància(%) |
Altres |
|
Seleni
-70 |
34 |
36 |
70Se |
41,1
minuts |
0,00 |
Radioactiu |
|
Seleni
-71 |
34 |
37 |
71Se |
4,7 min |
0,00 |
Radioactiu |
|
Seleni
-72 |
34 |
38 |
72Se |
8,5
dies |
0,00 |
Radioactiu |
|
Seleni
-73 |
34 |
39 |
73Se |
7,15
hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Seleni
-74 |
34 |
40 |
74Se |
Estable |
0,89 |
|
|
Seleni
-75 |
34 |
41 |
75Se |
119,78
dies |
0,00 |
Radioactiu |
|
Seleni
-76 |
34 |
42 |
76Se |
Estable |
9,37 |
|
|
Seleni
-77 |
34 |
43 |
77Se |
Estable |
7,63 |
|
|
Seleni
-78 |
34 |
44 |
78Se |
Estable |
23,77 |
|
|
Seleni
-79 |
34 |
45 |
79Se |
65000
anys |
0,00 |
Radioactiu |
|
Seleni
-80 |
34 |
46 |
80Se |
Estable |
49,61 |
|
|
Seleni
-81 |
34 |
47 |
81Se |
18,5
minuts |
0,00 |
Radioactiu |
|
Seleni
-82 |
34 |
48 |
82Se |
Estable |
8,73 |
|
|
Seleni
-83 |
34 |
49 |
83Se |
22,3
minuts |
0,00 |
Radioactiu |
|
Seleni
-84 |
34 |
50 |
84Se |
3,3
minuts |
0,00 |
Radioactiu |
|
Reactivitat |
|
|
Descripció |
Químicament el seleni
s’assembla bastant al sofre i menys al tel·luri. Reacciona amb
molts elements i amb àcids i bases. Crema a l’aire amb una flama
blava per a donar diòxid de seleni:
Se8 (s) + 8 O2 (g) à 8 SeO2 (s) L’element també
reacciona directament amb diversos metalls i no metalls, entre ells
l’hidrogen i els halògens: -Reacciona amb fluor, F2,
per formar hexafluorur de seleni (VI): Se8
(s) + 24 F2 (g) à 8 SeF6 (l) (taronja) -El seleni (preferiblement
suspès en CS2) reacciona amb clor i brom per a formar
diclorur de diseleni, Se2Cl2, i dibromur de diseleni,
Se2Br2: Se8 (s) + 4 Cl2 à 4 Se2Cl2 (l) (taronja) Se8 (s) +
4 Br2 à 4 Se2Br2 (l) (taronja) -Amb cura, el seleni reacciona amb
fluor, F2, a 0ºC per a formar el tetrafluorur de seleni (IV).
També, sota condicions controlades, reacciona amb els halògens
Cl2, Br2 i I2 per a formar els tatrahalurs
respectius: Se8
(s) + 16 F2 (g) à 8 SeF4 (s) (incolor) Se8
(s) + 16 Cl2 (g) à 8 SeCl4 (s) Se8
(s) + 16 Br2 (g) à 8 SeBr4 (s) Se8
(s) + 16 I2 (g) à 8 SeI4 (s) L’únic compost
important de seleni amb hidrogen és el seleniur d’hidrogen, H2Se,
gas verinós, incolor i inflamable amb una olor desagradable, gran
toxicitat i estabilitat tèrmica menor que el sulfur d’hidrogen,
Dissolt en aigua, el seleniur d’hidrogen pot precipitar molts ions de
metalls pesats com seleniurs molt poc solubles. Els àcids no oxidants no
reaccionen amb el seleni, però l’àcid nítric,
l’àcid sulfúric concentrat i els hidròxids
alcalins forts el dissolen. Forma àcid seleniós,
H2SeO3, i àcid selènic, H2SeO4,
anomenant-se selenits i seleniats les sals respectives. Els compostos orgànics amb
enllaços C-Se són molts i inclouen des de simples selenols,
RSeH; àcid selenènic, RSeOH; halurs organil selènics,
RSeX; seleniurs diorganílics i diseleniurs, R2Se i R2Se2,
fins a molècules que exhibeixen activitat biològica, com els
selenoaminoàcids i els selenopèptids. |
|
Amb aire |
Vigorosa; amb calor à SeO2
Se8 (s) + 8 O2 (g) à 8 SeO2 (s) |
|
Amb HCL 6M |
No reacciona |
|
Amb HNO3 15M |
Suau; à H2SeO3 ; NOx |
|
Obtenció |
La seva extracció és
bastant complicada. Encara que hi ha unes quantes menes de seleni, sol
obtenir-se dels fums formats durant la calcinació dels sulfurs
minerals, sobre tot de coure i zinc, dels fangs rojos que es recullen en el
fons de les cameres de plom en la síntesi de l’àcid
sulfúric i en el refinat electrolític del coure.
L’extracció és complexa ja que el mètode
dependrà de quins altres compostos o elements hi són presents.
El primer pas normalment implica una oxidació amb presència de
carbonat de sodi (cendra de sosa):
Cu2Se + Na2CO3 + 2 O2 à 2 CuO + Na2SeO3 + CO2 El selenit, Na2SeO3,
s’acidifica amb àcid sulfúric i dona H2SeO3. El seleni
és alliberat de l’àcid amb SO2: H2SeO3 + 2 SO2 + H2O à Se + 2 H2SO4 En l’actualitat
l’extracció com a subproducte en aquests processos és
insuficient per abastar el ràpid augment de la demanda industrial de
seleni. |
|
El seleni gris condueix l’electricitat, encara que la seva conductivitat varia amb la intensitat lluminosa: és millor conductor amb llum que a les fosques. S’utilitza per tant en molts dispositius fotoelèctrics. En forma de seleni roig o com seleniur de sodi, l’element s’usa per donar color vermell escarlata al vidre, vernissos, esmalts, plàstics, pintures, ceràmiques i tintes. S’usa també molt com a decolorant del vidre, perquè neutralitza el matís verdós produït pels compostos ferrosos. Petites quantitats de seleni s’afegeixen al cautxú vulcanitzat per augmentar la seva resistència al desgast. El seleniat de sodi és un insecticida utilitzat per a combatre insectes en cultius de plantes ornamentals, particularment clavells i crisantems; els insecticides s’escampen al voltant de les arrels i es distribueix per la planta. El sulfur de seleni s’usa en el tractament de la caspa, l’acne, dermatitis seborreica i altres malalties de la pell. El seleni també s’usa en fotocopiadores, semiconductors, aliatges i cèl·lules solars. S’utilitza també en algunes tècniques fotogràfiques especials i com additiu per acer inoxidable. |
|
|
Molt tòxic. |