Főmenü megnyitása

Szelén

kémiai elem, rendszáma 34, vegyjele Se

A szelén egy nemfémes elem, amelynek a rendszáma 34 és a vegyjele Se, nyelvújításkori neve reteny.[3] 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.

34 arzénszelénbróm
S

Se

Te
   
               
               
                                 
                                   
                                                               
                                                               
   
34
Se
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 (szürke) 6,69 kJ/mol
Párolgáshő 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 diamágneses[2]
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 modulus 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 ββ 2,995 82Kr
Hivatkozások

A szelén név a Hold görög nevéből, szelénéből (σελήνη) származik. Jöns Jakob Berzelius nevezte el, utalva arra, hogy a szelén ugyanúgy kísérője a tellúrnak, mint a Földnek a Hold.[4]

MódosulataiSzerkesztés

 
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 tulajdonságaiSzerkesztés

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

 

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

 

Híg salétromsav a szelénport szelénessav képződése közben oxidálja:[5]

 


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

VegyületeiSzerkesztés

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.[5]

Előfordulása a természetbenSzerkesztés

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.

ElőállításaSzerkesztés

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.

FelhasználásaSzerkesztés

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.

Biológiai funkcióSzerkesztés

Az emberi szervezet számára nélkülözhetetlen esszenciális nyomelem, mely minden sejtben megtalálható és nélkülözhetetlen sok enzim megfelelő biokémiai folyamatainak működéséhez. Kiemelten fontos a szelén a máj megfelelő működéséhez, a hasnyálmirigy működéshez, férfiak számára a herék és a spermaképzés szempontjából lényeges.

Normál esetben étkezéssel bevihető a megfelelő mennyiség, ám az európai földeknek az utóbbi 60 év során lényegesen lecsökkent a szeléntartalmuk, így a táplálékkel már nem jut a szervezet elég szelénhez. Férfiak esetében szelénhiány gyakrabban előfordulhat, mivel szexuális aktus során viszonylag sok szelén távozik a spermiumokkal a szervezetből.

Szelénhiány esetén a májfunkciós értékei (GOT, GPT, GGT) akár 10-szeresére is emelkedhetnek a normálishoz képest, ám a szelén hiányát rendszerint későn diagnosztizálják, mikor már kizárható, hogy a beteg májfunkciós értékeit nem alkohol, vagy egyéb mérgező anyag, esetleg hepatitis vagy zsírmáj okozza.

Szelénhiány fizikai érezhető okaiː álmosság, motivációhiány, nemzőképesség visszaesése.

ForrásokSzerkesztés

JegyzetekSzerkesztés

  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. szerk.: Lide, D. R.: Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 86th, Boca Raton (FL): CRC Press (2005). ISBN 0-8493-0486-5 
  3. Szõkefalvi-Nagy Zoltán; Szabadváry Ferenc: A magyar kémiai szaknyelv kialakulása. A kémia története Magyarországon. Akadémiai Kiadó, 1972. (Hozzáférés: 2010. december 3.)
  4. Fülöp József: Rövid kémiai értelmező és etimológiai szótár. Celldömölk: Pauz–Westermann Könyvkiadó Kft. 1998. 131. o. ISBN 963 8334 96 7  
  5. a b N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Az elemek kémiája, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1999. ISBN 963-18-9144-5

További információkSzerkesztés