Селен 74 ( Se74)

Название, символ, номер Селе́н / Selenium (Se), 34

Атомная масса( молярная масса)

78,96(3) а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация [ Ar] 3d10 4s2 4p4

Радиус атома 140 пм

Химические свойства

Ковалентный радиус

116 пм

Радиус иона

(+6e) 42 (-2e) 191 пм

Электроотрицательность

2,55 (шкала Полинга)

Электродный потенциал

0

Степени окисления

-2, 0, +4, +6

Энергия ионизации

(первый электрон)

940,4 (9,75) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества

Плотность (при н. у.)

4,79 г/см³

Температура плавления

490 K

Температура кипения

958,1 K

Уд. теплота плавления

5,23 кДж/моль

Уд. теплота испарения

59,7 кДж/моль

Молярная теплоёмкость

25,4 Дж/(K·моль)

Молярный объём

16,5 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества

Структура решётки

гексагональная

Параметры решётки

a=4,364; c=4,959 Å

Отношение c/a

1,136

Температура Дебая

90 K

Прочие характеристики

Теплопроводность

(300 K) 0,52 Вт/(м·К)

Номер CAS

7782-49-2

Селе́н — химический элемент 16-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы VI группы), 4-го периода в периодической системе, имеет атомный номер 34, обозначается символом Se (лат. Selenium), хрупкий блестящий на изломе неметалл чёрного цвета (устойчивая аллотропная форма, неустойчивая форма — киноварно-красная). Относится к халькогенам.

Физические свойства

Монокристаллический селен (99,9999 %)

Твёрдый селен имеет несколько аллотропных модификаций:

Серый селен (γ-Se, «металлический селен») — наиболее устойчивая модификация с гексагональной кристаллической решёткой;

Красный кристаллический селен — три моноклинные модификации: оранжево-красный α-Se, тёмно-красный β-Se, красный γ-Se;

Красный аморфный селен;

Чёрный стекловидный селен.

При нагревании серого селена он даёт серый же расплав, а при дальнейшем нагревании испаряется с образованием коричневых паров. При резком охлаждении паров селен конденсируется в виде красной аллотропной модификации.

Химические свойства

Селен — аналог серы и проявляет степени окисления −2 (H2Se), +4 (SeO2) и +6 (H2SeO4). Однако, в отличие от серы, соединения селена в степени окисления +6 — сильнейшие окислители, а соединения селена (−2) — гораздо более сильные восстановители, чем соответствующие соединения серы.

Простое вещество селен гораздо менее активно химически, чем сера. Так, в отличие от серы, селен не способен гореть на воздухе самостоятельно. Окислить селен удаётся только при дополнительном нагревании, при котором он медленно горит синим пламенем, превращаясь в двуокись SeO2. Со щелочными металлами селен реагирует (весьма бурно), только будучи расплавленным

В отличие от SO2, SeO2 — не газ, а кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Получить селенистую кислоту (SeO2 + H2O → H2SeO3) ничуть не сложнее, чем сернистую. А действуя на неё сильным окислителем (например, HClO3), получают селеновую кислоту H2SeO4, почти такую же сильную, как серная.

Применение

Одним из важнейших направлений его технологии, добычи и потребления являются полупроводниковые свойства как самого селена, так и его многочисленных соединений (селенидов), их сплавов с другими элементами, в которых селен стал играть ключевую роль. В современной технологии полупроводников применяются селениды многих элементов, например, селениды олова, свинца, висмута, сурьмы, лантаноидов. Особенно важны свойства фотоэлектрические и термоэлектрические как самого селена, так и селенидов.

Стабильный изотоп селен-74 позволил на своей основе создать плазменный лазер с высоким усилением в ультрафиолетовой области (около миллиарда раз).

Радиоактивный изотоп селен-75 используется в качестве источника гамма-излучения для дефектоскопии.

Селенид калия совместно с пятиокисью ванадия применяется при термохимическом получении водорода и кислорода из воды (селеновый цикл).

Полупроводниковые свойства селена в чистом виде широко использовались в середине 20-го века для изготовления выпрямителей, особенно в военной технике по следующим причинам: в отличие от германия и кремния, селен малочувствителен к радиации, и, кроме того, селеновый выпрямительный диод самовосстанавливается при пробое: место пробоя испаряется и не приводит к короткому замыканию, допустимый ток диода несколько снижается, но изделие остается функциональным. К недостаткам селеновых выпрямителей относятся их значительные габариты.

Применение селена в медицине

Селен применяется как мощное противораковое средство, а также для профилактики широкого спектра заболеваний. Согласно исследованиям, прием 200 мкг селена в сутки снижает риск заболеваемости раком прямой и толстой кишки на 58 %, опухолями простаты — на 63 %, раком легких — на 46 %, снижает общую смертность от онкологических заболеваний на 39 %

Малые концентрации селена подавляют гистамин и за счет этого оказывают антидистрофический эффект и противоаллергическое действие. Также селен стимулирует пролиферацию тканей, улучшает функцию половых желез, сердца, щитовидной железы, иммунной системы.