Диоксид селена

Диокси́д селе́на (оксид селена(IV)) — бинарное неорганическое соединение селена и кислорода с формулой ${\text{SeO}}_2^{}$${\ce {SeO2}}$, бледно розовые кристаллы, пары́ имеют желтовато-зелёный цвет и запах гнилой редьки, реагирует с водой (ангидрид селенистой кислоты). Ядовит.

Диоксид селена
Общие
Систематическое наименование	Диоксид селена
Традиционные названия	диоксид селена; оксид селена(IV), двуокись селена, доунеит, селенолит
Хим. формула	SeO2
Рац. формула	SeO2
Физические свойства
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	110,96 г/моль
Плотность	3,954 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	под давл. 340; 389 °C
• кипения	субл. 315 °C
Мол. теплоёмк.	58,3 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-225 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	264 г/100 мл
• в этаноле	6,7 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1,76
Классификация
Рег. номер CAS	7446-08-4
PubChem	24007
Рег. номер EINECS	231-194-7
SMILES	O=[Se]=O
InChI	InChI=1S/O2Se/c1-3-2 JPJALAQPGMAKDF-UHFFFAOYSA-N
RTECS	VS8575000
Номер ООН	3283
ChemSpider	22440
Безопасность
Предельная концентрация	0,1 мг/м³
ЛД50	1,5 мг/кг (крысы, интратрахеально)
Токсичность	Обладает общетоксическим действием
NFPA 704	0 3 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Обнаружение диоксида селена в природеПравить

• В природе встречается минерал селенолит (доунеит) — ${\text{SeO}}_2^{}$${\ce {SeO2}}$ . Описан в виде игольчатых кристаллов с церусситом и молибдоменитом, встречается в Качеута (Аргентина).

ПолучениеПравить

• Окисление селена:

$\mathsf{S}\mathsf{e}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\underset{\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}}{\overset{{\mathsf{250}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {Se+O_{2}\ {\xrightarrow[ {NO_{2}}]{250^{o}C}}\ SeO_{2}}}$ 

• Действие перегретого пара на селен:

$\mathsf{S}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{150}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {Se+2H_{2}O\ {\xrightarrow {150^{o}C}}\ SeO_{2}+2H_{2}}}$ 

• Окисление селена горячей концентрированной серной кислотой:

$\mathsf{S}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Se+2H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ SeO_{2}+2SO_{2}\uparrow +2H_{2}O}}$ 

• Окисление красного селена иодноватой кислотой:

$\mathsf{5}\mathsf{S}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{200}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{5}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {5Se+4HIO_{3}\ {\xrightarrow {200^{o}C}}\ 5SeO_{2}+2I_{2}+2H_{2}O}}$ 

• Окисление селена горячей концентрированной селеновой кислотой:

$\mathsf{S}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{3}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Se+2H_{2}SeO_{4}\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ 3SeO_{2}+2H_{2}O}}$ 

• Разложение триоксида селена и пентаоксида диселена:

$\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{185}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2SeO_{3}\ {\xrightarrow {185^{o}C}}\ 2SeO_{2}+O_{2}}}$ 

$\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{5}}\stackrel{{\mathsf{260}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {2Se_{2}O_{5}\ {\xrightarrow {260^{o}C}}\ 4SeO_{2}+O_{2}\uparrow }}$ 

• Разложение селенистой кислоты:

${\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{70}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {H_{2}SeO_{3}\ {\xrightarrow {70^{o}C}}\ SeO_{2}+H_{2}O}}$ 

• Окисление селенидов металлов кислородом:

$\mathsf{T}{\mathsf{h}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{e}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{7}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{T}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{T}\mathsf{h}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {Th_{2}Se_{5}+7O_{2}\ {\xrightarrow {T}}\ 2ThO_{2}+5SeO_{2}}}$ 

Физические свойстваПравить

Диоксид селена образует бесцветные кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа P4/mbc, параметры ячейки a = 0,8353 нм, c = 0,5051 нм, Z = 8.

В твёрдом состоянии диоксид селена является полимером. Газовая фаза состоит из нелинейных мономеров (по геометрии похожих на диоксид серы).

При возгонке образует пары́ желтовато-зелёного цвета и с запахом гнилой редьки.

Легко растворяется в воде, вступая в реакцию с ней, растворяется в этаноле, уксусной и серной кислотах. Мало растворим в бензоле, не растворим в ацетоне.

С безводным хлористым водородом образует аддукты вида ${\text{SeO}}_2^{}\cdot <!--\; \cdot \; -->4\text{HCl}$${\ce {SeO2.4HCl}}$ .

Химические свойстваПравить

• Реагирует с водой, образуя селенистую кислоту:

$\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {SeO_{2}+H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ H_{2}SeO_{3}}}$ 

• Реагирует с гидроксидами металлов, образуя селениты:

$\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {SeO_{2}+2NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na_{2}SeO_{3}+H_{2}O}}$ 

• Обратимо разлагается при сильном нагревании:

$\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{1000}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{e}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2SeO_{2}\ {\xrightarrow {1000^{o}C}}\ 2SeO+O_{2}}}$ 

• Реагирует с галогеноводородами:

$\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{[}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{]}$${\mathsf {SeO_{2}+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ H_{2}[SeO_{2}Cl_{2}]}}$ 

• Растворённый в серной кислоте диоксид селена реагирует с хлороводородом с образованием оксихлорида селена (аналог тионилхлорида):

$\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{S}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {SeO_{2}+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ SeCl_{2}O+H_{2}O}}$ 

• Реагирует с тионилхлоридом с образованием тетрахлорида селена:

$\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\mathsf{75}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{90}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{S}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {SeO_{2}+2SCl_{2}O\ {\xrightarrow {75-90^{o}C}}\ SeCl_{4}+2SO_{2}}}$ 

• Окисляется концентрированной перекисью водорода:

$\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{90}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {SeO_{2}+H_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ H_{2}SeO_{4}}}$ 

• Восстанавливается сероводородом:

$\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\stackrel{}{\to }\mathsf{S}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {SeO_{2}+2H_{2}S\ {\xrightarrow {}}\ Se+2S+2H_{2}O}}$ 

• Окисляет органические вещества с активированной метиленовой группой до кетонов (реакция Райли):

${\mathsf{R}}^{\mathsf{1}}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{)}{\mathsf{R}}^{\mathsf{2}}\underset{}{\overset{\mathsf{S}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}}{\to }}{\mathsf{R}}^{\mathsf{1}}\mathsf{C}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{)}\mathsf{C}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{)}{\mathsf{R}}^{\mathsf{2}}$${\mathsf {R^{1}CH_{2}C(O)R^{2}{\xrightarrow[ {}]{SeO_{2}}}R^{1}C(O)C(O)R^{2}}}$ 

Физиологическое действие и токсичностьПравить

• Как и многие другие соединения селена, оксид селена(IV) SeO₂ токсичен.
• Диоксид селена является мощным окислителем, опасно реагирует с водой.
• При контакте с кожей диоксид селена способен вызывать резкую боль и онемение.

• ЛД50 = 1,5 мг/кг (крысы, интратрахеально).

ПрименениеПравить

• Органический синтез.

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.