Selen

Selen ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Se und der Ordnungszahl 34. Es kommt in mehreren Modifikationen vor, die stabilste ist die graue metallähnliche Form.


Eigenschaften
Arsen - Selen - Brom
S
Se
Te  
 
 

Vorlage:Periodensystem

[Ar]3d104s24p4
80
34
Se
Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Selen, Se, 34
Serie Halbmetalle
Gruppe, Periode, Block 16 (VIA), 4, p
Aussehen grau, metallisch glänzend
Massenanteil an der Erdhülle 8 · 10-5 %
Atomar
Atommasse 78,96
Atomradius (berechnet) 115 (103) pm
Kovalenter Radius 116 pm
van der Waals-Radius 190 pm
Elektronenkonfiguration [Ar]3d104s24p4
Elektronen pro Energieniveau 2, 8, 18, 6
Oxidationszustände (Oxide) ±2, 4, 6 (stark sauer)
Normalpotential -0,924 V (Se + 2e- → Se2-)
Elektronegativität 2,48 (Pauling-Skala)
Austrittsarbeit 5,11 eV
1. Ionisierungsenergie 941 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 2045 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 2973,7 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 4144 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Modifikationen -
Kristallstruktur hexagonal
Dichte (Mohshärte) 4790 kg/m3 bei 300 K (2)
Magnetismus -
Schmelzpunkt 494 K (221 °C)
Siedepunkt 957,8 K (684,6 °C)
Molares Volumen 16,42 · 10-6 m3/mol
Verdampfungswärme 26,3 kJ/mol
Schmelzwärme 6,694 kJ/mol
Dampfdruck 0,695 Pa bei 494 K
Schallgeschwindigkeit 3350 m/s bei 293,15 K
Verschiedenes
Spezifische Wärmekapazität 320 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit 1,0 · 10-10 S/m
Wärmeleitfähigkeit 2,04 W/(m · K)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP
72Se {syn.} 8,4 d  ? 0,335 72As
74Se 0,87 % Se ist stabil mit 40 Neutronen
75Se {syn.} 119,779 d  ? 0,864 75As
76Se 9,36 % Se ist stabil mit 42 Neutronen
77Se 7,63 % Se ist stabil mit 43 Neutronen
78Se 23,78 % Se ist stabil mit 44 Neutronen
79Se {syn.} 1,13 · 106 a ß 0,151 79Br
80Se 49,61 % Se ist stabil mit 46 Neutronen
82Se 8,73 % 1,08 · 1020 a ß 2,995 82Kr
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen.


Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Selen - benannt nach der griechischen Mondgöttin Selene - wurde 1817 von Jöns Jacob Berzelius im Bleikammerschlamm einer Schwefelsäurefabrik entdeckt, der neben Selen auch Tellur (von tellus für Erde) enthielt.

Vorkommen

In kleinen Mengen kommt gediegenes Selen natürlich vor. Selenmineralien, wie Clausthalit und Naumannit, sind selten.
Selen ist Begleiter, meist als Metallselenid, schwefelhaltiger Erze der Metalle Kupfer, Blei, Zink, Gold und Eisen. Beim Abrösten dieser Erze sammelt sich das feste Selendioxid in der Flugasche oder in der nachgeschalteten Schwefelsäureherstellung als Selenige Säure.
Als essentielles Spurenelement ist Selen Bestandteil einer 21ten Aminosäure, Selenocystein, sowie in Bakterien, Archaea und Eukaryoten, enthalten.

Gewinnung und Darstellung

Industriell gewinnt man Selen als Nebenprodukt bei der elektrolytischen Kupfer- und Nickelherstellung aus dem Anodenschlamm durch Abrösten.
Die Reduktion zum elementaren Selen erfolgt durch Reduktion mit Schwefeldioxid.

Eigenschaften

Selen kommt wie Schwefel in mehreren Modifikationen vor:

Beim Erhitzen in Luft verbrennt Selen mit blauer Flamme zum Selendioxid SeO2. Oberhalb von 400 °C setzt es sich mit Wasserstoff zum Selenwasserstoff H2Se um. Mit Metallen bildet es in der Regel Selenide, zum Beispiel Natriumselenid Na2Se. Das chemische Verhalten ist dem Schwefel ähnlich, allerdings ist Selen schwerer oxidierbar. Die Reaktion mit Salpetersäure bildet "nur" Selenige Säure, eine Selen(IV)-Verbindung.

Isotope

Verwendung

Selen ist für alle Lebensformen essentiell. Selenverbindungen werden daher als Nahrungsergänzung angeboten und zu Futter- und Düngemittelzusätzen verarbeitet.
In der Glasindustrie verwendet man es zum Entfärben grüner Gläser sowie zur Herstellung rotgefärbter Gläser, in der Elektrotechnik zur Herstellung von Gleichrichtern (heute durch Silizium-Halbleiter verdrängt), Weitere Anwendungen:

Biologische Bedeutung

Selen ist trotz seiner Giftigkeit ein essentielles Spurenelement mit sehr geringer therapeutischer Breite. Es ist in Selenocystein, der Aminosäure im aktiven Zentrum des Enzyms Glutathionperoxidase enthalten, wodurch Selen eine wichtige Rolle beim Schutz der Zellmembranen vor oxidativer Zerstörung spielen kann (Radikalfänger). Knoblauch ist eine wichtige Selenquelle. Selen ist ebenfalls Bestandteil von verschiedenen Enzymen, deren Bedeutung zum Teil noch nicht geklärt ist.

Siehe auch:

Selen und Schilddrüsenhormone

Selen spielt eine wichtige Rolle bei der Produktion der Schilddrüsenhormone, genauer bei der "Aktivierung" von Thyroxin (T4) zu Trijodthyronin (T3).

Selen ist Bestandteil eines Enzyms, der Thyroxin-5'-Dejodase (Thyroxin-5'-Deiodase), die für die Entfernung eines Jodatoms aus T4 verantwortlich ist. Durch diese Dejodierung entsteht T3. Ein Selenmangel führt zu einem Mangel an Thyroxin-5'-Dejodase, wodurch nur noch ein Teil des verfügbaren T4 dejodiert werden kann. Da T3 im Stoffwechsel wesentlich wirksamer ist, resultiert aus einem T3-Mangel eine Schilddrüsenunterfunktion (Hypothyreose).

Vergleiche dazu auch:

Sicherheitshinweise

Selen und Selenverbindungen sind giftig. Direkter Kontakt schädigt die Haut (Blasenbildung) und Schleimhäute. Eingeatmetes Selen kann zu langwierigen Lungenproblemen führen.

Verbindungen

Weblinks




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