Szelén

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
34 arzénszelénbróm
S

Se

Te
Általános
Név, vegyjel, rendszám szelén, Se, 34
Elemi sorozat nemfémek
Csoport, periódus, mező 16, 4, p
Megjelenés szürke, fémes csillogás
Se,34.jpg
Atomtömeg 78,971(8) g/mol[1]
Elektronszerkezet [Ar] 3d10 4s² 4p4
Elektronok héjanként 2, 8, 18, 6
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot szilárd
Sűrűség (szobahőm.) (szürke) 4,81 g/cm³
Sűrűség (szobahőm.) (alfa) 4,39 g/cm³
Sűrűség (szobahőm.) (üveges) 4,28 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on 3,99 g/cm³
Olvadáspont 494 K
(221 °C, 430 °F)
Forráspont 958 K
(685 °C, 1265 °F)
Olvadáshő\Delta_{fus}{H}^\ominus (szürke) 6,69 kJ/mol
Párolgáshő \Delta_{vap}{H}^\ominus 95,48 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 25,363 J/(mol·K)
Gőznyomás
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T/K 500 552 617 704 813 958
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet hexagonális
Oxidációs szám ±2, 4, 6
(erősen savas oxid)
Elektronegativitás 2,55 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 941,0 kJ/mol
2.: 2045 kJ/mol
3.: 2973,7 kJ/mol
Atomsugár 115 pm
Atomsugár (számított) 103 pm
Kovalens sugár 116 pm
Van der Waals-sugár 190 pm
Egyebek
Mágnesség nincs adat
Hőmérséklet-vezetési tényező (300 K) (amorf)
0,519 W/(m·K)
Hőtágulási együttható (25 °C) (amorf)
37 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd) (20 °C) 3350 m/s
Young-modulus 10 GPa
Nyírási modulus 3,7 GPa
Kompressziós modulusz 8,3 GPa
Poisson-tényező 0,33
Mohs-keménység 2,0
Brinell-keménység 736 HB
CAS-szám 7782-49-2
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A szelén izotópjai
Izotóp t.e. felezési idő B.m. B.e. (MeV) B.t.
72Se mest. 8,4 d ε - 72As
γ 0,046 -
74Se 0,87% Se stabil 40 neutronnal
75Se mest. 119,779 d ε - 75As
γ 0,264, 0,136,
0,279
-
76Se 9,36% Se stabil 42 neutronnal
77Se 7,63% Se stabil 43 neutronnal
78Se 23,78% Se stabil 44 neutronnal
79Se mest. 1,13×106 y β- 0,151 79Br
80Se 49,61% Se stabil 46 neutronnal
82Se 8,73% 1,08×1020 y β-β- 2,995 82Kr
Hivatkozások

A szelén egy nemfémes elem, amelynek a rendszáma 34 és a vegyjele Se, nyelvújításkori neve reteny[2]. Az oxigéncsoport eleme, tulajdonságai a kénéhez és a tellúréhoz hasonlóak. Több allotróp módosulata is ismert. Ezek közül a két legjelentősebb neve vörös szelén és szürke szelén. A vörös szelén a kénre hasonlít, a szürke szelén néhány tulajdonsága már a fémekre emlékeztet. A szürke, fémes jellegű módosulat félvezető tulajdonságú. A szelén nagy mennyiségben mérgező, de kis mennyiségben szüksége van rá a szervezetnek.

Módosulatai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Fekete, szürke és vörös szelén

A szelénnek több allotrop módosulata létezik, ezek közül a két legjelentősebb a vörös szelén és a szürke szelén. Létezik még amorf vörös és fekete szelén is. A vörös szelén tulajdonságai a kénhez hasonlítanak. Vörös színű, molekularácsos, benne a nyolcatomos kénmolekulákhoz hasonló Se8 molekulák találhatók. Vörös szelént a fekete szelén szén-diszulfidban való forralásával vagy szeléntartalmú vegyületek termikus bontásával állíthatunk elő. Közönséges körülmények között nem stabil, átalakul sötétszürke színű, fémes kinézetű szürke szelénné. A szürke szelén néhány tulajdonsága már a fémekre hasonlít. Legstabilabb módosulat. A rácsa egydimenziós lánc szerkezetű. Félvezető tulajdonságú, sötétben csak alig vezeti az elektromos áramot, de fény hatására az elektromos vezetőképessége jelentősen megnő, ezért fotocellákban használható. Ez a fémes módosulat hatszöges rendszerű kristályokat alkot. Olvadék lassú hűtésével állítható elő. Ha folyékony szelént öntenek vízbe, akkor a szelén sötétszürke színű, kaucsukszerű, rugalmas módosulata válik ki. Létezik amorf szelén is, ami vörös színű por. A szelén módosulatai közül csak a vörös oldódik szén-diszulfidban, az oldat vörös színű.

Kémiai tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A szelén kémiai tulajdonságai a kén kémiai tulajdonságaira hasonlítanak. Vegyületet képez alkálifémekkel és alkáliföldfémekkel, ezekben a vegyületekben kétszeresen negatív töltésű anion. Hidrogénnel reagál, szelén-hidrogént (H2Se) képez. A reakció csak magas hőmérsékleten játszódik le.

\mathrm{H_2 + Se \rightarrow H_2Se}\,\!

Oxigén jelenlétében elég, szelén-dioxid (SeO2) keletkezik:

\mathrm{Se + O_2 \rightarrow SeO_2}\,\!

Híg salétromsav a szelénport szelénessav képződése közben oxidálja:[3]

\mathrm{3\ Se + 4\ HNO_3 + H_2O \rightarrow 3\ H_2SeO_3 + 4\ NO}\,\!


Halogénekkel halogenideket képez. A fémekkel szelenideket alkot, a szelenidek tulajdonságai a szulfidokhoz hasonlóak.

Vegyületei[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Szelén témájú médiaállományokat.

A szelén-hidrogén (H2Se) tulajdonságai a kén-hidrogén tulajdonságaira emlékeztetnek. Gáz halmazállapotú. Redukáló tulajdonságú. Oxigénnel szelén-dioxiddá ég el. A szelén-hidrogén molekulában a H-Se-H kötésszög (90°) jelentősen kisebb mint a H-O-H kötésszög a vízmolekulában (104,5°), a kén-hidrogén 92,5°-os H-S-H kötésszögéhez áll közel.

Kétféle oxidja létezik, a szelén-dioxid és a szelén-trioxid. Ezek a kén oxidjaival analógok. Szilárd halmazállapotú vegyületek. Savanhidrideknek tekinthetők, belőlük oxosavak származtathatók. A nekik megfelelő savak a szelénessav (H2SeO3) illetve a szelénsav (H2SeO4). Ezek a kén-oxosavaknál (H2SO3, H2SO4) instabilabbak.

A szelénsav a kénsavhoz hasonló erősségű sav, de annál erősebb oxidálószer.[3]

Előfordulása a természetben[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A természetben megtalálható, mint a kén kísérője. A szelén ásványai a klaustalit (PbSe2). Előfordul a berzelianit (Cu2Se) és az eukairit ((Cu,Ag)2Se) ásványokként is. Az 54. leggyakoribb elem a Földön.

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A piritből kiinduló kénsavgyártás melléktermékeként keletkező kamraiszapból vagy a réz elektrolitos finomításakor keletkező anódiszapból állítható elő. A kamraiszapba szelén-dioxid formájában kerül bele. Az iszapból a következőképpen vonható ki: Az iszapot először tömény kénsav és salétromsav keverékével reagáltatják, ekkor a szelén szelénessavvá és szelénsavvá alakul. A szelén vörös színű porként válik ki, ha kén-dioxidot vagy kén-hidrogént vezetnek a keletkezett oldatba.

Felhasználása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A szelén fotoelektromos tulajdonságú, emiatt fotocellák készítésére használható. A szelén sötétben az áramot alig vezeti, de megvilágítás hatására vezetővé válik. Ha a szelén arannyal érintkezik, akkor megvilágítás hatására a fényerősséggel arányos erősségű áramot termel. Ezért megvilágításmérők készítéséhez alkalmazható. Az üveggyártásban a szelén vörös és szürke módosulatát egyrészt az üveg színtelenítésére alkalmazzák, másrészt felhasználják az üveg vörös, rózsaszín vagy narancssárga színűre festéséhez is. Alkalmazzák a gumi vulkanizálásakor és a növények kártevőinek irtására is.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret
  • Nyilasi János: Szervetlen kémia

Hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Current Table of Standard Atomic Weights in Order of Atomic Number. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights – Commission II.I of the International Union of Pure and Applied Chemistry, 2013. (Hozzáférés: 2013. október 13.)
  2. Szõkefalvi-Nagy Zoltán; Szabadváry Ferenc: A magyar kémiai szaknyelv kialakulása. A kémia története Magyarországon. Akadémiai Kiadó, 1972. (Hozzáférés: 2010. december 3.)
  3. ^ a b N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Az elemek kémiája, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1999. ISBN 963-18-9144-5