Το **υδροσελήνιο** είναι ανόργανη δυαδική ομοιοπολική χημική ένωση, που περιέχει υδρογόνο και σελήνιο, με μοριακό τύπο **H2Se**. Είναι το απλούστερο και πρακτικά το μοναδικό (σχετικά σταθερό) υδρίδιο του σεληνίου. Το χημικά καθαρό υδροσελήνιο, στις «κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος», δηλαδή θερμοκρασία 25°C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο εύφλεκτο αέριο. Είναι ακόμη μια από τις πιο τοξικές ενώσεις του σεληνίου με όριο έκθεσης μόλις 0,05 ppm, εντός χρονικού διαστήματος οκτώ (8) ωρών. Αυτή η ένωση έχει πολύ ερεθιστική οσμή χραίνας σε αποσύνθεση, αλλά και κλούβιων αβγών, όταν βρίσκεαι σε υψηλότερες συγκεντρώσεις.

Δομή και ιδιότητες
------------------

Το μόριο του υδροσεληνίου υιοθετεί μια γωνιακή δομή, με μια δεσμική γωνία των 91°.

|  |
| --- |
| **Δεσμοί** |
| Δεσμός | τύπος δεσμού | ηλεκτρονική δομή | Μήκος δεσμού | Ιονισμός | Ισχύς δεσμού |
| Se-H | σ | 4sp³-1s | 146 pm | 3,5% Se- H+ | 276 kJ/mol |
| **Γωνίες** |
| HSeH | 91° |
| **Στατιστικό ηλεκτρικό φορτίο** |
| Se | -0,07 |
| H | +0,035 |

Σε συνέπεια μ' αυτήν τη δομή, οι τρεις απορροφήσεις που παρατηρούνται σε φάσματα υπερύθρου του υδροσεληνίου είναι 2358, 2345 και 1034 cm-1.

Οι ιδιότητες του υδροσεληνίου είναι παρόμοιες με αυτές του υδροθείου, αλλά το υδροσελήνιο είναι πιο όξινο, με pKa1 = 3,89 (έναντι 6,89) και pKa2 = 11,0 (έναντι 11,96). Εξαιτίας της αυξημένης οξύτητάς του, το υδροσελήνιο είναι και πιο υδατοδιαλυτό, 7 kg/m³ (έναντι 4 kg/m³).

Παραγωγή
--------

Βιοχηχανικά παράγεται με ολική σύνθεση, δηλαδή με επίδραση αέριου υδρογόνου σε στοιχειακό σελήνιο, σε θερμοκρασία πάνω από 300°C.:

{\displaystyle \mathrm {Se+H\_{2}{\xrightarrow {>300^{o}C}}H\_{2}Se} }

Ένας αριθμός από μεθόδους παραγωγής υδροσεληνίου έχουν αναφερθεί, κατάλληλες για μεγάλης ή μικρής κλίμακας παραγωγή του. Σε εργαστηριακή κλίμακα χρησιμοποιείται συνήθως η υδρόλυση σεληνιούχου αργιλίου (Al2Se3). Μια παρόμοια αντίδραση περιλαμβάνει όξινη υδρόλυση σεληνιούχου σιδήρου (FeSe):

{\displaystyle \mathrm {Al\_{2}Se\_{3}+6H\_{2}O\rightleftarrows 3H\_{2}Se+2Al(OH)\_{3}} }  
{\displaystyle \mathrm {FeSe+2H\_{2}O{\xrightarrow {H^{+}}}H\_{2}Se+Fe(OH)\_{2}} }

Σύμφωνα με τη μέθοδο Σονοντά (*Sonoda*), το υδροσελήνιο παράγεται με αντίδραση ύδατος, μονοξειδίου του άνθρακα και στοιχειακού σεληνίου, παρουσία τριαιθυλαμίνης (Et3N):

{\displaystyle \mathrm {CO+H\_{2}O+Se{\xrightarrow {Et\_{3}N}}H\_{2}Se+CO\_{2}} }

Το υδροσελήνιο μπορεί να παραγγελθεί σε ειδικούς κυλίνδρους.

Αντιδράσεις και εφαρμογές
-------------------------

Το υδροσελήνιο θερμολύεται στους 180°C:

{\displaystyle \mathrm {H\_{2}Se{\xrightarrow {180^{o}C}}H\_{2}+Se} }

Το υδροσελήνιο υφίσταται διάσταση ως ασθενές οξύ, όταν διαλύεται σε νερό:

{\displaystyle \mathrm {H\_{2}Se+H\_{2}O\rightleftarrows HSe^{-}+H\_{3}O^{+}} } (pKa1 = 3,89)

{\displaystyle \mathrm {HSe^{-}+H\_{2}O\rightleftarrows Se^{2-}+H\_{3}O^{+}} } (pKa2 = 11,0)

Η διάσπαση υδροσεληνίου με διοξείδιο του θείου (SO2) χρησιμοποιείται για την παραγωγή ιδιαίτερα καθαρού στοιχειακού σεληνίου:

{\displaystyle \mathrm {2H\_{2}Se+SO\_{2}\rightleftarrows 2H\_{2}O+Se+S} }

Ακόμη, το υδροσελήνιο χρησιμοποιείται συχνά για τη σύνθεση σεληνιούχων ενώσεων, ανόργανων και οργανικών. Δίνει αντιδράσεις προσθήκης σε αλκένια, παράγοντας σεληνόλες (RSeH). Π.χ. για αλκένια τύπου RCH=CH2, έχουμε:

{\displaystyle \mathrm {RCH=CH\_{2}+H\_{2}Se{\xrightarrow {}}RCH(SeH)CH\_{3}} }

Ένα άλλο παράδειγμα χρήσης υδροσεληνίου είναι η σύνθεση σεληνουριών από νιτρίλια.:

Αντίδραση παραγωγής σεληνουρίας

Τέλος, το υδροσελήνιο χρησιμοποιείται για την παραγωγή ημιαγωγικών προϊόντων με σελήνιο.

Το υδροσελήνιο χρησιμοποιήθηκε ειδικότερα στην εισαγωγή ατόμων σεληνίων για πρόσμειξη σε ημιγωγικά υλικά.

Ασφάλεια
--------

Το αέριο υδροσελήνιο είναι βλαβερό, όντας μια από τις πιο τοξικές ενώσεις του σεληνίου και πολύ τοξικότερο από το υδρόθειο. 

Ωστόσο, έχει τόσο έντονη και απαίσια οσμή, που απομακρύνει τα υποψήφια θύματά του, ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις του, εφόσον φυσικά μπορούν (να απομακρυνθούν). Η αίσθηση της οσμής του αρχίζει (συνήθως) από τη συγκέντρωση των 50 ppb (50 μg/m³). Όταν η συγκέντρωση υδροσεληνίου φθάσει τα 300 ppb (300 μg/m³), το αέριο αυτό αρχίζει να ερεθίζει τα αναπνευστικά όργανα. Από τα 1,5 ppm (1,5 mg/m³), η οσμή του υδροσεληνίου γίνεται ήδη αφόρητη. Σε ακόμη υψηλότερες συγκεντρώσεις, ακόμη και η έκθεση για λιγότερο από 1 λεπτό προσβάλλει τα μάτια, τις βλεννογόνες μεμβράνες, και προκαλεί βλάβες στο αναπνευστικό σύστημα, προκαλώντας συμπτώματα παρόμοια με αυτά του κρυολογήματος, που διαρκούν τουλάχιστον για αρκετές ημέρες μετά το συμβάν της έκθεσης στο αέριο. Παρά την πολύ υψηλή τοξικότητά του, δεν έχουν αναφερθεί ακόμη θάνατοι ανθρώπων εξαιτίας του. Θεωρείται ότι αυτό συμβαίνει εξαιτίας της τάσης του υδροσεληνίου να οξειδώνεται, σχηματίζοντας ερυθρό σελήνιο (αλλότροπο), στις βλεννογόνες μεμβράνες. Το στοιχειακό σελήνιο είναι λιγότερο τοξικό από ότι οι ενώσεις του, και μάλλον αυτή η οξείδωση σε λιγότερο τοξικό χημικό είδος σώζει (προς το παρόν τουλάχιστον) τη ζωή των υποψήφιων θυμάτων του.

Έχει όριο έκθεσης μόλις 0,05 ppm εντός χρονικής περιόδου οκτώ (8) ωρών. Στη Γερμανία το μέγιστο επιτρεπόμενο όριο συγκέντρωσης υδροσεληνίου στο πόσιμο νερό είναι 8 μg/l, ενώ στις ΗΠΑ 10 μg/l..

Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές
----------------------------------------

1. ↑  Για εναλλακτικές ονομασίες και συμβολισμούς δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
2. ↑  , US Environmental Protection Agency, Air Toxins website
3. 1 2  , Documentation of Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations: Hydrogen Selenide, The National Institute for Occupational Safety and Health
4. ↑   Occupational Health Guideline for Hydrogen Selenide, The National Institute for Occupational Safety and Health, 1978
5. ↑  Τα δεδομένα προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των στοιχείων άνθρακα, πυριτίου και υδρογόνου και τις πηγές«Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982»
6. ↑  «chem.tamu.edu» (PDF). Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο (PDF) στις 28 Ιανουαρίου 2018.
7. ↑  Υπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακα
8. 1 2  Bernd E. Langner "Selenium and Selenium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a23\_525.
9. ↑  Féher, F. In "Handbook of Preparative Inorganic Chemistry"; Brauer, E. Ed.; Academic: New York, 1963; 1, p 418.
10. ↑  Sonoda, N.; Kondo K.; Nagano, K.; Kambe, N.; Morimoto, F. Angewandte Chemie, International Edition English 1980, vol. 19, page 308
11. ↑  V.I. Cohen "A Convenient Synthesis of Mono-, N,N′-Di-, and Trisubstituted Selenoureas from Methyl Carbamimidothioates (S-Methylpseudothioureas)" Synthesis, 1980, 60-3 (1980).
12. ↑   Αρχειοθετήθηκε 2012-05-16 στο Wayback Machine. OSHA GENERAL INDUSTRY PEL: 0.05 ppm, 0.2 mg/m3 ,OSHA CONSTRUCTION INDUSTRY PEL: 0.05 ppm, 0.2 mg/m3 TWA

|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

| π • σ • ε
Ανόργανες ενώσεις υδρογόνου (H) |
| --- |
|  |
| Με αλογόνα(F,Cl,Br,I,At) | 
HF  · HCl  · HBr  · HI  · HAtHF(aq)  · HCl(aq)  · HBr(aq) |
|  |
| Με χαλκογόνα(O,S,Se,Te,Po) | 
H2O  · D2O  · H3O+  · H2O2  · H2O3  · H2O4  H2S  · H2SO  · H2SO3  · H2SO4  H2Se  · H2Te  · PoH2  HFO  · HFO2  · HClO  · HBrO |
|  |
| Με πνικτογόνα(N,P,As,Sb,Bi) | 
NH3  · N2H4  · NH=NH  · N3H5  · NH2N=NH  · Τριαζιριδίνη  · N4H6  · PH2NH2  · NH2F  · NHF2  · NH2C)  · NH2Br  · NH2OH  · NH2NHOH  · NH2SH  · NH2NF2  · NH2NHCl  · HNO  · HNO2  · HNO3  · HCN  · HSCN  · ΝΗΟ2  · Οξαδιαζιριδίνη
 PH3  ·  P2H4  · PH2OH  · H3PO4  AsH3SbH3 |
|  |
| Με στοιχεία της ομάδας του άνθρακα(C),Si,Ge,Sn,Pb) | 
H2CO3  SiH4  · Si2H6  · Si3H8  · Si3H6  · SiH2=SiH2  · HSi≡SiH  · SiH3F  · SiH3Cl  · SiH3Br  · SiH2F2  · SiH2ClF  · SiH3SiHF2  · SiH3OH  · SiH2(OH)2  · SiH3SiH2OH  · Δισιλοξάνιο  · SiH3NH2  · SiH3NHSiH3  · SiH2=NH  · SiH2(NH2)2  · SiH3SiH2OH  · H2NSiH2OH  · SiH3PH2GeH4  · SiH3GeH3SnH4PbH4 |
|  |
| Με βόριο (B) | 
BH3  · B2H4  · B2H6  · B3H3  · B3H5  · B3H7  · Οξαδιβοριράνιο(3) |
|  |
| Με αλκαλιμέταλλα (Li,Na,K,Rb,Cs,Fr) | 
LiH  · NaH  · KH  · RbH  · CsH  · LiBH4  · Be(BH4)2  · LiΑlΗ4Υδροξείδιο του λιθίου (LiOH)  · Όξινο θειούχο λίθιο (LiSH)  · Υδροξείδιο του νατρίου (NaOH)  · Υδροξείδιο του καλίου (KOH) Λιθιαμίδιο (LiNH2)  · Σιλυλολίθιο (LiSiH3) |
|  |
| Με αλκαλικές γαίες (Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra) | 
Υδρίδιο του βηρυλλίου (BeH2)  · Υδρίδιο του μαγνησίου (MgH2)  · Υδροξείδιο του βηρυλλίου [Be(OH)2]  |
|  |
| Με άλλα μέταλλα | 
Υδρίδιο του χαλκού (CuH)  · Διυδρίδιο του πλουτωνίου (PuH2)  · Τριυδρίδιο του πλουτωνίου (PuH3)  · Τριυδροξείδιο του κιουρίου [Cm(OH)3] |
|  |
| Με ευγενή αέρια(He,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn) | 
Φθοροϋδρίδιο του αργού (HArF)  · Ξενικό οξύ (H2XeO4)  · Υπερξενικό οξύ (H4XeO6) |

 |


|  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

| π • σ • ε
Ενώσεις και ορυκτά με σελήνιο |
| --- |
|  |
| Ανόργανες ενώσεις σεληνίου | 
Υδροσελήνιο (H2Se)  · Μονοξείδιο του σεληνίου (SeO)  · Τετραφθοριούχο σελήνιο (SeF4) |
|  |
| Οργανικές ενώσεις σεληνίου | 
Μεθανοσεληνόλη (CH3SeH)  · Μεθανοσεληνάλη (HCHSe) |

 |


|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

| π • σ • ε
Οξέα |
| --- |
|  |
| Ανόργανα οξέα | 

|  |  |
| --- | --- |
| Υδραλογόνα | 
Υδροφθόριο (HF)  · Υδροχλώριο (HCl)  · Υδροβρώμιο (HBr)  · Υδροϊώδιο (HI)  · Υδροαστάτιο (HAt) |
|  |
| Υδραλογονικά οξέα | 
Υδροφθορικό οξύ (HF(aq))  · Υδροχλωρικό οξύ (HCl(aq))  · Υδροβρωμικό οξύ (HBr(aq)) |
|  |
| Αλοξοξέα | 
Υποφθοριώδες οξύ (HOF)  · Υποχλωριώδες οξύ (HOCl)  · Υποβρωμιώδες οξύ (HOBr) |
|  |
| Θειούχα | 
Υδρόθειο (H2S)  · Θειενικό οξύ (ΗSOH)  · Θειώδες οξύ (H2SO3)  · Θειικό οξύ (H2SO4) |
|  |
| Αζωτούχα | 
Υδροκυάνιο (HCN)  · Υδροξυλαμίνη (NH2OH)  · Νιτροξύλιο (HNO)  · Νιτρώδες οξύ (HNO2)  · Νιτρικό οξύ (HNO3) |
|  |
| Φωσφορούχα | 
Υδροξυφωσφίνη (PH2OH)  · Φωσφορικό οξύ (H3PO4) |
|  |
| Άλλα οξέα κατ' Αρρένιους ήκατά Μπρόνστεντ-Λόρυ | 
Ανθρακικό οξύ (H2CO3)  · Υδροσελήνιο (H2Se)  · Υδροτελλούριο (H2Te)  · Ξενικό οξύ (H2XeO4)  · Υπερξενικό οξύ (H4XeO6) |
|  |
| Οξέα μόνο κατά Λιούις | 
Τριφθοριούχο βόριο (BF3) |

 |
|  |
| Οργανικά οξέα | 

|  |  |
| --- | --- |
| Καρβοξυλικά οξέα (RCOOH) | 
Μεθανικό οξύ (HCOOH)  · Αιθανικό οξύ (MeCOOH)  · Προπανικό οξύ (EtCOOH)  · Βενζοϊκό οξύ (PhCOOH) |

 |

 |