硒酸
| 硒酸 | |||
|---|---|---|---|
| |||
| IUPAC名 Selenic(VI) acid | |||
| 别名 | Selenic acid | ||
| 识别 | |||
| CAS号 | 7783-08-6 
| ||
| PubChem | 1089 | ||
| ChemSpider | 1058 | ||
| SMILES |
| ||
| InChI |
| ||
| InChIKey | QYHFIVBSNOWOCQ-UHFFFAOYAI | ||
| ChEBI | 18170 | ||
| RTECS | VS6575000 | ||
| KEGG | C05697 | ||
| 性质 | |||
| 化学式 | H 2SeO 4 | ||
| 摩尔质量 | 144.9734 g·mol⁻¹ | ||
| 外观 | 无色潮解性晶体 | ||
| 密度 | 2.95 g/cm3(固态) | ||
| 熔点 | 58 °C (331 K) | ||
| 沸点 | 260 °C (533 K) (分解) | ||
| 溶解性（水） | 130 g/100 mL (30 °C) | ||
| pKa | -3.00 | ||
| 折光度n D |
1.5174 (D-line, 20 °C) | ||
| 结构 | |||
| 分子构型 | tetrahedral at Se | ||
| 危险性 | |||
| 警示术语 | R：23/25-33-50/53 | ||
| 安全术语 | S：20/21-28-45-60-61 | ||
| 主要危害 | 刺激性，高毒 | ||
| NFPA 704 |
 0
3
2
| ||
| 相关物质 | |||
| 其他阴离子 | 亚硒酸 氢硒酸 硒化氢 | ||
| 其他阳离子 | 硒酸钠 硒酸钾 | ||
| 相关化学品 | 硫酸 二氧化硒 三氧化硒 碲酸 | ||
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
硒酸是一种无机酸，化学式为H2SeO4。它是硒的含氧酸，它的结构可以更准确地被描述为(HO)2SeO2。
根据价层电子对互斥理论的推测，中心的硒是四面体的，其中Se-O键长为161pm。[1]在固态，它为斜方晶系的晶体。[2]
制备
由于三氧化硒的不稳定性，不像三氧化硫溶于水生成硫酸，通过在水中溶解三氧化硒得到硒酸是不切实际的。[1]相反地，硒酸必须通过氧化低价态的硒化合物来制取。
制备硒酸的方法之一就是用过氧化氢氧化二氧化硒：
SeO2 + H2O2 → H2SeO4
无水的硒酸被公认为晶体，它可以由硒酸的溶液在140°C (413 K; 284 °F)温度下真空蒸发。[3]
硒酸也可以通过亚硒酸(H2SeO3)被卤素（如氯气或溴）或高锰酸钾氧化制取。[4]然而，用氯气或者溴作为氧化剂会产生盐酸或者氢溴酸作为副产物，它们需要从溶液中去除，因为它们可以将硒酸还原成亚硒酸。[5]
另一种制备硒酸的方法是将单质硒在水中的悬浊液用氯气氧化：[4]
Se + 4 H2O + 3 Cl2 → H2SeO4 + 6 HCl
化学性质
类似硫酸，硒酸是一种强酸，有吸湿性，在水中溶解度很强。其浓溶液是粘稠的。已知硒酸有一水合物和二水合物。[4]一水合物的熔点在26°C，而二水合物的熔点在−51.7°C。[1]
硒酸的氧化性比硫酸强，硒酸能将氯离子氧化成氯气，而自身被还原成亚硒酸或二氧化硒：[4]
- H2SeO4 + 2 H+ + 2 Cl− → H2SeO3 + H2O + Cl2
硒酸在200°C以上分解，放出氧气，自身被还原成亚硒酸：[4]
- 2 H2SeO4 → 2 H2SeO3 + O2
硒酸可以和钡盐反应生成沉淀BaSeO4，沉淀和硫酸钡的性质类似。总体上说，硒酸盐和硫酸盐的性质相似，但是在水中的溶解性更好。许多硒酸盐有相同的、和硫酸盐一致的晶体结构。[1]
- H2SeO4 + 2 HSO3F → SeO2F2 + 2 H2SO4
热的浓硒酸可以溶解单质金，产生红黄色的硒酸金(III)：[6]
- 2 Au + 6 H2SeO4 → Au2(SeO4)3 + 3 H2SeO3 + 3 H2O
后来，人们发现这种红黄色的物质其实是Au2(SeO3)2(SeO4)，其中硒的价态被IR和NMR确定。因此，其反应方程式应该为：[7]
- 2 Au + 4 H2SeO4(浓) → Au2(SeO3)2(SeO4) + H2SeO3 + 3 H2O
同时也能溶解铜、银等单质，生成相应的硒酸盐。热硒酸与浓盐酸的混合液像王水一样，能溶解铂。[8]
参考资料
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Don M. Yost. Systematic Inorganic Chemistry. READ BOOKS. 2007: 343–346. ISBN 1-4067-7302-6.
- ^ Mathias S. Wickleder. Francesco A. Devillanova , 编. Handbook of chalcogen chemistry: new perspectives in sulfur, selenium and tellurium. Royal Society of Chemistry. 2007: 353. ISBN 0-85404-366-7.
- ^ 3.0 3.1 Seppelt, K. “Selenoyl difluoride” Inorganic Syntheses, 1980, volume XX, pp. 36-38. ISBN 0-471-07715-1. The report describes the synthesis of selenic acid.
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 Anil Kumar De. A Text Book of Inorganic Chemistry. New Age International. 2003: 543–545. ISBN 81-224-1384-6.
- ^ Lenher, Victor; Kao, C. H. THE PREPARATION OF SELENIC ACID AND OF CERTAIN SELENATES. Journal of the American Chemical Society (American Chemical Society (ACS)). 1925, 47 (6): 1521–1522. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja01683a005.
- ^ Lenher, Victor. ACTION OF SELENIC ACID ON GOLD.1. Journal of the American Chemical Society (American Chemical Society (ACS)). 1902, 24 (4): 354–355. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja02018a005.
- ^ Wickleder, Mathias S.; Büchner, Oliver; Wickleder, Claudia; el Sheik, Sherif; Brunklaus, Gunther; Eckert, Hellmut. Au2(SeO3)2(SeO4): Synthesis and Characterization of a New Noncentrosymmetric Selenite−Selenate. Inorganic Chemistry (American Chemical Society (ACS)). 2004, 43 (19): 5860–5864. ISSN 0020-1669. doi:10.1021/ic049270z.
- ^ 刘新锦等.无机元素化学(第二版) 氧族元素.北京:科学出版社.2010.01 ISBN 978-7-03-026399-5