34 Se 78.971

Селен

Неметалл Selenium твёрдое

[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴ · 2 · 8 · 18 · 6

← As Мышьяк Br Бром →

Неметалл, у которого электропроводность зависит от освещённости, — на этом свойстве работали первые фотоэлементы и весь ксерографический процесс. Селен также незаменимый микроэлемент с очень узким окном безопасности.

3D-модель

Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.

Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб

Атомные свойства

Атомный номер: 34
Атомная масса: 78.971 а.е.м.
Электронная конфигурация: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
Электроны по оболочкам: 2 · 8 · 18 · 6
Блок: p-блок
Группа: Халькогены
Период: 4
Электроотрицательность (Полинг): 2.55
Электроотрицательность (Аллен): 2.42
Атомный радиус: 103 pm
Ковалентный радиус: 120 pm
Ван-дер-ваальсов радиус: 190 pm
1-я энергия ионизации: 941 kJ/mol
2-я энергия ионизации: 2 045 kJ/mol
3-я энергия ионизации: 2 973.7 kJ/mol
4-я энергия ионизации: 4 144 kJ/mol
5-я энергия ионизации: 6 590 kJ/mol
Сродство к электрону: 195 kJ/mol
Характерные степени окисления: -2, +4, +6
Степени окисления: -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6

Физические свойства

Состояние при 25 °C: твёрдое
Плотность: 4.81 g/cm³
Температура плавления: 494 K · 220.9 °C
Температура кипения: 958 K · 684.9 °C
Скорость звука: 3 350 m/s

Тепловые свойства

Теплота плавления: 6.69 kJ/mol
Теплота испарения: 95.48 kJ/mol
Удельная теплоёмкость: 0.321 J/(g·K)
Теплопроводность: 0.519 W/(m·K)

Механические свойства

Модуль Юнга: 10 GPa
Модуль сдвига: 3.7 GPa
Модуль объёмного сжатия: 8.3 GPa
Коэффициент Пуассона: 0.33
Твёрдость по Моосу: 2
Твёрдость по Бринеллю: 736 MPa

Электрические и магнитные свойства

Удельное сопротивление: 1·10⁶ nΩ·m
Магнитный тип: диамагнетик
Точка Кюри: нет данных
Точка Нееля: нет данных
Температура сверхпроводимости: нет данных

Кристаллическая структура

Кристаллическая решётка: гексагональная плотноупакованная (ГПУ)
Параметры решётки: a = 436.6 pm · c = 495.4 pm

Распространённость

В земной коре: 0.05 mg/kg
В океане: 0.0002 mg/L
Во Вселенной: 0.03 mg/kg
В теле человека: 0.05 mg/kg

Изотопы

Изотоп	Распространённость	Период полураспада	Тип распада
⁷⁴Se	0.89 %	стабилен	—
⁷⁶Se	9.37 %	стабилен	—
⁷⁷Se	7.63 %	стабилен	—
⁷⁸Se	23.77 %	стабилен	—
⁸⁰Se	49.61 %	стабилен	—
⁸²Se	8.73 %	стабилен	—

Селен-79 с периодом 327 тысяч лет — один из долгоживущих продуктов деления, важный при оценке безопасности захоронений радиоактивных отходов.

Открытие

Год открытия: 1817
Кто открыл: Йёнс Якоб Берцелиус
Где: Швеция
Происхождение названия: от греческого «selene» — Луна, в пару к теллуру («земля»)

История

Берцелиус в 1817 году исследовал красный осадок в свинцовых камерах сернокислотного завода, ожидая найти теллур, и обнаружил новый элемент. Назвал его в честь Луны — в пару к теллуру, названному в честь Земли.

Где встречается

0,05 мг/кг коры — один из самых редких неметаллов. Собственных руд практически нет, сопутствует сере в сульфидах.

Как получают

Из анодных шламов электролитического рафинирования меди — там селен концентрируется вместе с теллуром и драгоценными металлами.

Роль в живой природе

Селен входит в селеноцистеин — двадцать первую аминокислоту, кодируемую отдельным механизмом трансляции. Селенопротеины защищают клетки от окислительного стресса и участвуют в обмене гормонов щитовидной железы.

Безопасность

Окно между необходимым и токсичным необычайно узкое: суточная норма около 55 мкг, а 400 мкг уже считаются верхним безопасным пределом. Признак хронического отравления — чесночный запах изо рта и выпадение волос.

Применение

Обесцвечивание стекла: селен нейтрализует зелёный оттенок от примеси железа
Красное стекло и рубиновые светофильтры
Фотобарабаны в лазерных принтерах и копирах
Пищевые добавки и корма — компенсация дефицита в селенодефицитных регионах
Легирование стали для улучшения обрабатываемости

Любопытные факты

Селен и теллур названы в честь Луны и Земли соответственно.
Болезнь Кешана — кардиомиопатия, вызванная дефицитом селена в почвах некоторых районов Китая.
Первый в мире фотоэлемент, созданный в 1883 году, был селеновым.
Один бразильский орех может содержать больше дневной нормы селена.