셀레늄화 수소
1. 개요
셀레늄화 수소(H₂Se)는 굽은 분자 구조를 갖는 무색 기체로, 황화 수소와 유사한 성질을 지닌다. 마늘 냄새가 나며 독성이 강하고, 고압가스보안법상 특수고압가스 및 독물로 지정되어 있다. 산업적으로는 셀레늄을 수소 기체와 반응시켜 제조하며, 실험실에서는 알루미늄 셀렌화물에 물을 작용시켜 얻는다. 셀레늄 함유 화합물 합성, 반도체 셀레늄 도핑 등에 사용되며, 매우 유독하여 취급에 주의해야 한다.
이미지 준비중입니다.
이미지 준비중입니다.
이미지 준비중입니다.
| IUPAC 이름 | 셀레늄화 수소 |
|---|---|
| 다른 이름 | 하이드로셀렌산 셀레인 셀레늄 하이드라이드 |
| CAS 등록번호 | 7783-07-5 |
| ChEBI | 16503 |
| ChemSpider ID | 518 |
| EC 번호 | 231-978-9 |
| KEGG | C01528 |
| PubChem CID | 533 |
| RTECS 번호 | X1050000 |
| UNII | V91P54KPAM |
| UN 번호 | 2202 |
| SMILES | '[SeH2]' |
| InChI | 1/H2Se/h1H2 |
| InChIKey | SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYAF |
| 표준 InChI | 1S/H2Se/h1H2 |
| 표준 InChIKey | SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N |
| 화학식 | H2Se |
|---|---|
| 몰 질량 | 80.98 g/mol |
| 외형 | 무색 기체 |
| 냄새 | 썩은 고추냉이 냄새 |
| 밀도 | 3.553 g/dm3 |
| 용해도 | 0.70 g/100 mL |
| 다른 용매에 대한 용해도 | 이황화 탄소(CS2), 포스겐에 용해됨 |
| 녹는점 | -65.73 °C |
| 끓는점 | -41.25 °C |
| 짝산 | 셀레노늄 |
| 짝염기 | 셀렌화물 |
| pKa | 3.89 |
| 증기압 | 9.5 atm (21°C) |
| 분자 모양 | 굽은형 |
|---|
| 주요 위험 | 극도로 유독하고 가연성임 |
|---|---|
| GHS 그림 문자 | '' |
| 신호어 | 위험 |
| H 문구 | '' |
| P 문구 | '' |
| NFPA 704 | H: 4 F: 4 R: 0 |
| 인화점 | 가연성 기체 |
| IDLH | 1 ppm |
| PEL | TWA 0.05 ppm (0.2 mg/m3) |
| REL | TWA 0.05 ppm (0.2 mg/m3) |
| LCLo | 0.3 ppm (기니피그, 8시간) 5.9 ppm (쥐, 1시간) |
| 다른 음이온 | H2O H2S H2Te H2Po |
|---|---|
| 다른 양이온 | Na2Se Ag2Se |
| 관련 화합물 | 아르신 |
-
셀레늄화물 -
셀레늄화구리인듐갈륨
-
수소 화합물 -
인산
인산은 화학식 H₃PO₄를 가지며, 인광석을 이용한 습식 또는 건식 공정으로 생산되어 비료, 식품 첨가물, 세제, 의약품, 금속 처리 등 다양한 산업 분야에 사용되는 인 화합물이다. -
수소 화합물 -
질산
질산은 강산이자 강력한 산화력을 지닌 무색 액체로, 비료, 폭발물, 나일론 생산 등 산업에 널리 쓰이지만 부식성과 테러 악용 위험성도 있으며, 현재는 주로 암모니아 산화법으로 생산된다. -
한국어 위키백과의 링크가 위키데이터와 다른 위키공용분류 -
라우토카
라우토카는 피지 비치레부섬 서부에 위치한 피지에서 두 번째로 큰 도시이자 서부 지방의 행정 중심지로, 사탕수수 산업이 발달하여 "설탕 도시"로 알려져 있으며, 인도에서 온 계약 노동자들의 거주와 미 해군 기지 건설의 역사를 가지고 있고, 피지 산업 생산의 상당 부분을 담당하는 주요 기관들이 위치해 있다. -
한국어 위키백과의 링크가 위키데이터와 다른 위키공용분류 -
코코넛
코코넛은 코코넛 야자나무의 열매로 식용 및 유지로 사용되며, 조리되지 않은 과육은 100g당 354kcal의 열량을 내는 다양한 영양 성분으로 구성되어 있고, 코코넛 파우더의 식이섬유는 대부분 불용성 식이섬유인 셀룰로오스이며, 태국 일부 지역에서는 코코넛 수확에 훈련된 원숭이를 이용하는 동물 학대 문제가 있다.
2. 구조 및 성질
셀레늄화 수소(H2Se)는 H−Se−H 결합각이 91°인 굽은 분자 구조를 갖는다. 이러한 구조에 따라 3개의 적외선 활성 진동 밴드가 관찰된다: 2358, 2345 및 1034 cm−1.
황화 수소(H2S)와 H2Se의 특성은 유사하지만, 셀렌화 수소가 더 산성이며 pKa = 3.89이고 두 번째 pKa = 11, 또는 25 °C에서 15.05 ± 0.02이다. 마늘과 같은 냄새가 나며, 독성이 있다. 고압가스보안법에서 규정하는 특수고압가스로, 독물로 지정되어 있다. 황화 수소와 성질이 비슷하다.
수용액(셀렌화 수소산)에서는 셀렌화물 이온(Se2-)과 수소 이온으로 쉽게 전리된다. 그 때문에 산성을 나타낸다.
:
연소하면 이산화 셀렌과 물이 생성된다.
:
자극성이 강하므로 취급에 주의를 요한다.
대기 중에 방출되면, 대류권의 경우 3~6시간 만에 반감된다고 계산된다.
3. 제조
셀레늄화 수소(H2Se)는 산업적으로 300°C 이상의 온도에서 원소 셀레늄을 수소 기체와 반응시켜 생성한다. 실험실에서는 Al2Se3에 물을 작용시켜 제조하며, 이 과정에서 수화된 알루미나가 함께 생성된다. 이와 유사한 반응으로 FeSe의 산 가수분해가 있다.
:Al2Se3 + 6 H2O ⇌ 2 Al(OH)3 + 3 H2Se
셀레늄화 수소는 붕소 수소화물, 마쉬 검사 및 데바르다 합금을 사용하여 수용액 내에서 in situ 생성하는 다양한 방법을 통해서도 제조할 수 있다. 소노다(Sonoda) 방법에 따르면, H2Se는 Et3N의 존재 하에 Se에 H2O와 CO를 반응시켜 생성된다. H2Se는 실린더 형태로 구매할 수 있다.
셀렌화 알루미늄 등 셀렌과 금속의 화합물에 물 또는 묽은 염산을 반응시키면, 물의 경우 산화 알루미늄, 묽은 염산의 경우 염화 알루미늄과 함께 생성된다.
:Al2Se3 + 3 H2O → 3 H2Se + Al2O3
:Al2Se3 + 6 HCl → 3 H2Se + 2 AlCl3
또한, 셀렌 증기와 수소를 직접 반응시켜 생성할 수도 있다.
:Se + H2 → H2Se
3.1. 반응식
4. 반응
원소 셀레늄은 수용액 이산화 황(SO2)과의 반응을 통해 셀레늄화 수소(H2Se)로부터 회수할 수 있다.
:2 H2Se + SO2 ⇌ 2 H2O + 2 Se + S
셀레늄화 수소의 분해는 고순도 원소를 제조하는 데 사용된다.
마늘과 같은 냄새가 나며, 독성이 있고, 고압가스보안법에서 규정하는 특수고압가스로, 독물로 지정되어 있다. 황화 수소와 성질이 비슷하다.
수용액(셀렌화 수소산)에서는 셀렌화물 이온(Se2-)과 수소 이온으로 쉽게 전리된다. 그 때문에 산성을 나타낸다.
:
연소하면 이산화 셀렌과 물이 생성된다.
:
자극성이 강하므로 취급에 주의를 요한다.
대기 중에 방출되면, 대류권의 경우 3~6시간 만에 반감된다고 계산된다。
4.1. 반응식
5. 용도
셀레늄화 수소(H2Se)는 셀레늄 함유 화합물 합성에 일반적으로 사용된다. 알켄에 첨가되는 반응을 통해 다양한 유기 셀레늄 화합물을 합성할 수 있다. 예를 들어, 시아나미드로부터 셀레노우레아를 합성하는 과정에 사용된다.
또한, H2Se 가스는 반도체를 셀레늄으로 도핑하는 데 사용된다.
6. 안전성
셀레늄화 수소는 유해하며, 가장 독성이 강한 셀레늄 화합물이고, 유사 화합물인 황화 수소보다 훨씬 독성이 강하다. 허용 한계 농도는 0.05 ppm이다. 이 기체는 0.3 ppm 이상의 농도에서 자극제로 작용하며, 이는 노출의 주요 경고 신호이다. 1 ppm 미만에서는 "노출을 막기에 불충분"하며, 1.5 ppm에서는 자극이 "견딜 수 없다". 고농도에 노출되면, 1분 미만이라도 눈과 점막을 공격하며, 이로 인해 며칠 동안 감기와 유사한 증상이 나타난다. 독일에서는 식수의 제한 농도가 0.008 mg/L이며, 미국 환경 보호국(US EPA)은 최대 오염 농도를 0.01 mg/L로 권장한다.
극도로 유독함에도 불구하고, 아직까지 인간 사망 사례는 보고되지 않았다. 이는 기체가 점막 내에서 산화되어 붉은 셀레늄을 형성하는 경향이 있기 때문으로 추정된다. 원소 셀레늄은 셀레나이드보다 독성이 덜하다.