Selen (Se)

Selen w układzie okresowym

Pierwiastek leży w czwartym okresie, czyli w czwartym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 4 powłokach. Znajduje się w 16 grupie (blok p — elektrony walencyjne zapełniają podpowłokę p). W tej samej grupie stoją: Tlen, Siarka, Tellur, Polon, Liwermor — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Selen jest ciałem stałym (topnieje w 221 °C, wrze w 685 °C).

Selen — co to za pierwiastek

Mikroskopijne ilości są nam potrzebne w diecie; kiedyś widział światło w kserokopiarkach.

Właściwości pierwiastka Selen

Selen jest niemetalem, ale wygląda różnie w zależności od odmiany: najtrwalsza szara postać ma metaliczny połysk, obok niej istnieją czerwony proszek i czarne, szkliste bryłki. Gęstość wynosi 4,81 g/cm³, topi się w 221 °C, a wrze w 685 °C. Najciekawszą cechą szarego selenu jest fotoprzewodnictwo — w ciemności przewodzi prąd słabo, a oświetlony znacznie lepiej. Chemicznie przypomina siarkę, z którą leży w jednej grupie: spala się, dając dwutlenek selenu, i tworzy analogiczne kwasy. Ma wąskie okno bezpieczeństwa — jest niezbędny w śladowych ilościach, a w niewiele większych staje się silnie trujący. Odmiany selenu przechodzą jedna w drugą przy ogrzewaniu, a stopiony selen po szybkim ochłodzeniu zastyga w postać szklistą.

Zastosowanie pierwiastka Selen

Selen jest przede wszystkim mikroelementem: w małych ilościach dodaje się go do pasz, nawozów i preparatów uzupełniających dietę, bo bez niego nie działają niektóre enzymy. W aptece spotkasz siarczek selenu jako składnik szamponów przeciwłupieżowych. Przemysł szklarski wykorzystuje selen dwojako: małe dodatki usuwają zielonkawy odcień, jaki szkłu nadają związki żelaza, a większe barwią je na czerwono. Historycznie selen zbudował fotokopiarki — bęben pokryty jego warstwą przewodzi prąd tylko tam, gdzie padło światło, i na tym opierało się kserowanie. Podobnie działały fotokomórki i prostowniki selenowe. Dodatek selenu do stali i miedzi ułatwia obróbkę skrawaniem, a selenki miedzi, indu i galu tworzą warstwy cienkowarstwowych ogniw słonecznych. Selen dodaje się również do gumy, gdzie poprawia jej odporność na ścieranie, oraz wykorzystuje w detektorach promieniowania rentgenowskiego, w których — tak samo jak w kserokopiarce — zamienia padające promieniowanie na sygnał elektryczny.

Selen — najważniejsze związki chemiczne

Selenowodór H₂Se to bezbarwny, bardzo trujący gaz o przykrym zapachu, groźniejszy od siarkowodoru. Dwutlenek selenu SeO₂ powstaje przy spalaniu pierwiastka i z wodą daje kwas selenawy H₂SeO₃. Kwas selenowy H₂SeO₄ jest mocny i silnie utleniający. Selenin sodu Na₂SeO₃ dodaje się do pasz i preparatów uzupełniających dietę. Siarczek selenu SeS₂ bywa substancją czynną szamponów przeciwłupieżowych, a selenki metali służą jako pigmenty i materiały półprzewodnikowe. Selenki, czyli sole selenowodoru, powstają w reakcji selenu z metalami. W przyrodzie selen towarzyszy siarce w rudach siarczkowych i właśnie stamtąd się go odzyskuje.

Selen — gdzie go spotykasz

• dieta
• szampony przeciwłupieżowe
• fotokopiarki
• szkło

Selen w szkole — co trzeba wiedzieć

Selen leży w szesnastej grupie, wśród tlenowców, w czwartym okresie i bloku p. Najprościej uczyć się go przez analogię do siarki: te same stopnie utlenienia −2, +4 i +6, wodorek H₂Se odpowiadający siarkowodorowi, kwasy selenawy i selenowy odpowiadające siarkawemu i siarkowemu. W dół grupy maleje elektroujemność i słabnie charakter niemetaliczny, więc selen jest mniej typowym niemetalem niż siarka. Uważaj na symbole: Se to selen, S to siarka, Si to krzem. Selen bywa też podręcznikowym przykładem zasady, że dawka czyni truciznę — niezbędny w śladowych ilościach, groźny w niewiele większych. Częste pytanie dotyczy porównania pierwiastków w grupie tlenowców: tlen, siarka, selen, tellur — im niżej, tym słabszy charakter niemetaliczny.

Selen — historia odkrycia

Selen odkrył przy okazji kontroli produkcji Jöns Jacob Berzelius, który w 1817 roku zbadał czerwonawy osad zbierający się w komorach szwedzkiej fabryki kwasu siarkowego. Początkowo sądził, że to znany już tellur, ale dokładniejsza analiza wykazała nowy pierwiastek. Nazwę utworzył od greckiego selene, czyli Księżyc, świadomie nawiązując do telluru, którego nazwa pochodzi od Ziemi — oba pierwiastki są chemicznie bardzo podobne. Berzelius zwrócił uwagę na to, że osad wydziela przy ogrzewaniu zapach przypominający chrzan, i to skłoniło go do dokładniejszych badań. Nowy pierwiastek dołączył do długiej listy odkryć szwedzkiego chemika.

Selen — skąd wzięła się nazwa

gr. selene — Księżyc

Selen — izotopy

selen-80 dominuje

Selen — bezpieczeństwo

Wąskie okno bezpieczeństwa — nadmiar silnie toksyczny.

Ciekawostki o pierwiastku Selen

• Dwa orzechy brazylijskie pokrywają dzienne zapotrzebowanie na selen.
• Fotoprzewodnictwo selenu wykorzystano w pierwszych fotokomórkach i w najwcześniejszych próbach przesyłania obrazu na odległość.
• Selen wbudowuje się w białka w postaci selenocysteiny, aminokwasu nazywanego dwudziestym pierwszym aminokwasem białkowym.
• Zawartość selenu w roślinach zależy od gleby, dlatego w jednych rejonach świata brakuje go w diecie, a w innych bywa go za dużo.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Selen