Селен (Se)–антиоксидант-защитник, способный продлевать жизнь. Строение атома селена

Что мы знаем о селене? На школьных уроках химии нам рассказывали о том, что селен - химический элемент, мы могли решать различные химические уравнения и наблюдать реакции с его участием. Но элементов в таблице Менделеева так много, что весь объем информации охватить невозможно. Поэтому все изложено довольно кратко.

В этой статье можно подробно ознакомиться с элементом под названием «селен». Что это такое, каковы его свойства, где в природе можно встретить этот элемент и как он используется в индустрии. Помимо этого, немаловажно знать, какое влияние он оказывает на наш организм.

Что такое селен

Цвет селена проявляется в ходе приятной глазу реакции. Если через колбу с селенистой кислотой пропустить сернистый газ, который является хорошим восстановителем, то полученный раствор станет желтым, потом оранжевым и в итоге - кроваво-красным.

Слабый раствор даст возможность получить аморфный коллоидный селен. В случае, если концентрация будет высокой, то в ходе реакции будет оседать от красного до тёмно-бордового оттенка порошок. Это будет аморфный порошкообразный селен элементарной формы.

Для того, чтобы привести вещество в стеклообразное состояние, необходимо его нагреть и резко охладить. Цвет изменится на черный, а вот красный оттенок можно будет заметить, только если смотреть на просвет.

Кристаллический моноклинный селен получить будет немного сложнее. Для этого нужно взять небольшое количество красного порошка и перемешать с сероуглеродом. К сосуду со смесью необходимо подключить обратный холодильник и кипятить в течение 2 часов. Вскоре начнет образовываться светло-оранжевая жидкость с лёгким зеленым оттенком, которую нужно будет медленно испарить в ёмкости под

Применение селена

Впервые селен начали применять в керамической и стекольной промышленности. Об этом нам говорит «Справочник по редким металлам» 1965 года издания.

Селен добавляется в стеклянную массу с целью обесцвечивания стекла, устранения зеленоватого оттенка, который даёт примесь соединений железа. Для получения в стекольной промышленности используется соединение селена и кадмия (кадмоселит CdSe). В производстве керамики кадмоселит придаёт ей красный цвет, а также окрашивает эмали.

Немного селена используется в качестве наполнителя в резиновой промышленности, а также в сталелитейной - для того, чтобы полученные сплавы имели мелкозернистую структуру.

Большинство полупроводниковой техники изготавливается с использованием селена. Это и стало главной причиной роста стоимости такого вещества, как селен. Цена возросла от 3,3 до 33 долларов за 1 килограмм в 1930 и 1956 годах соответственно.

Стоимость селена на мировом рынке в 2015 году составила 68 долларов за 1 кг. Тогда как в 2012 килограмм этого металла стоил около 130 долларов за один килограмм. Спрос на селен (цена тому подтверждение) падает из-за высокого предложения.

Вещество также широко используется при производстве фототехники.

Наличие селена в организме человека

Наш организм содержит приблизительно 10-14 миллиграммов этого вещества, которое сосредоточено в большей степени в таких органах, как печень, почки, сердце, селезенка, яички и семенные канатики у мужчин, а также в ядрах клеток.

Потребность человеческого организма в таком микроэлементе как селен невысока. Всего 55-70 микрограммов для взрослых. Предельной суточной дозой считается 400 микрограммов. Тем не менее есть болезнь, называемая болезнь Кешана, которая возникает при дефиците этого элемента. Примерно до 60-х годов селен считался ядовитым веществом, которое оказывает негативное воздействие на организм человека. Но после детального исследования были сделаны обратные выводы.

Часто при выявлении патологического содержания селена врачи могут назначать специальные препараты, содержащие комбинацию цинк-селен-магний, вещества, которые в комплексе восполнят недостаточность его в организме. Разумеется, не исключая продукты, которые содержат селен.

Воздействие на организм

Селену принадлежит очень важная роль в процессе жизнедеятельности организма:

• он активирует иммунитет - «стимулирует» лейкоциты на более активное воздействие на вредоносные микроорганизмы (вирусы);
• замедляет процессы старения в организме;
• снижает риски возникновения аритмии, внезапной коронарной смерти или кислородного голодания благодаря замедлению окисления холестерина;
• ускоряет приток крови к мозгу, активируя мыслительную деятельность, снимает симптомы хандры и депрессии (усталость, вялость, подавленность и беспокойность);
• тормозит развитие раковых клеток, обладая антиоксидантными свойствам;
• активно селен борется со свободными радикалами;
• при взаимодействии с витамином Е действует как противовоспалительное средство.

Конечно же, нельзя обойти вниманием такое важное свойство микроэлемента, как помощь в борьбе с опасными вирусами: ВИЧ/СПИД, гепатиты, лихорадка Эбола.

Благодаря наличию селена вирус задерживается внутри клетки; вещество предупреждает распространение вируса по организму. Но если селена недостаточно, то его функция не срабатывает должным образом.

Приём селена в комплексе с йодом поможет остановить прогрессирующее заболевание щитовидной железы (нехватка тироксина), а в некоторых случаях стимулирует регресс болезни (чаще у детей).

Также в медицине селен используется в целях профилактики сахарного диабета, поскольку он ускоряет потребление глюкозы организмом.

Препарат с витаминами может назначаться беременным. Он помогает справиться с симптомами токсикоза, снимет усталость и поднимет настроение.

Дефицит селена

Почему в организме может быть нехватка такого вещества, как селен? Что это такое - «дефицит селена» и как с ним бороться? На самом деле это неприятное заболевание, несмотря на то, что возникает оно довольно редко.

Важно знать, что злейшим врагом этого вещества является, конечно же, углеводы - мучное, сладкое. В сочетании с ними селен очень плохо усваивается организмом и от этого может возникать его недостаток.

Каковы же признаки дефицита? Прежде всего стоит отметить, что при дефиците селена будет снижаться работоспособность и общее настроение.

Нехватка селена ослабляет иммунитет, вследствие чего организм становится более восприимчивым к различным заболеваниям как психического, так и физического плана.

Также при дефиците этого вещества в организме нарушается процесс усвоения витамина Е.

Основными признаками недостатка селена являются: боли в мышцах и суставах, преждевременная усталость, анемия, обостряются болезни почек и поджелудочной железы.

Но если вы почувствовали какой-то из симптомов, ни в коем случае не следует заниматься медикаментозным самолечением. Обязательно необходимо посетить врача и проконсультироваться по поводу необходимости приёма тех или иных препаратов. Иначе можно самостоятельно вызвать избыток селена, что хуже в некоторых случаях. К примеру, если человек с онкологическим заболеванием будет бесконтрольно принимать селен, химия (химиотерапия) может не подействовать.

Избыток селена

Перенасыщенность селеном также производит негативный эффект на организм. Основными признаками профицита являются: поражение волос и ногтей, повреждение зубов, усталость и постоянные нервные расстройства, потеря аппетита, появление дерматитов, артритов, а также желтушность и шелушение кожи.

Но если вы не работаете на мощностях по добыче селена, или не живете около мест, где добывают это вещество, то можно не бояться избытка селена в организме.

Продукты богатые селеном

Больше всего селена содержится в мясе и печени - свиной, говяжьей, куриной, утиной или печени индейки. К примеру, в 100 граммах печени индейки содержится 71, а в свиной - 53 микрограмма селена.

В 100 граммах мяса осьминога содержится 44,8 мкг селена. Также в рацион стоит включить такие продукты, как креветки, красную рыбу, яйца, кукурузу, рис, фасоль, ячневую крупу и чечевицу, пшеницу, горох, капусту брокколи, неактивные хлебопекарские дрожжи (обработанные разогретой до 60 градусов водой). Не стоит забывать об орехах - фисташки, миндаль, грецкий орех и арахис также содержат селен, пусть и в небольших количествах.

Стоит также помнить о том, что при обработке продуктов вещество теряется, консервы и концентраты содержат в два раза меньше селена, чем свежие продукты. Поэтому, по возможности, необходимо употреблять как можно больше свежих продуктов с содержанием селена.

Знаете ли вы, уважаемые читатели, что здоровье и долголетие нашего организма зависят от трех сберегающих систем: иммунной, антиоксидантной и детоксицирующей?

Деятельность каждой из них является сложным биологическим механизмом, зависящим от разных компонентов и обстоятельств.

Но общим фактором, от которого зависит слаженная работа этих систем является присутствие в них универсального химического элемента. Селен что это такое, полезные свойства, для чего он нужен организму, к чему приводит дефицит селена и его недостаток, сегодня в статье.

Недостаток селена в организме сразу сказывается на состоянии здоровья, даже воздух, которым мы дышим становится на фоне недостатка селена настоящим ядом, его активные формы не только превращаются в разрушителя витаминов, но и нарушают работу системы по выведению шлаков и токсинов из организма.

Что такое селен и для чего он нужен организму

Универсальный химический элемент селен был открыт и описан в 19 веке. По своим химическим свойствам он относится к неметаллам, хотя и имеет необычно-красивый переливающийся металлический оттенок. Полупроводником он является по своим физическим свойствам.

В природе его немного. А вот в местах извержения вулканов, в больших количествах отмечается присутствие селена в почве, поэтому им богата и флора и фауна.

Этот удивительный элемент на протяжении длительного времени считали сильнейшим ядом, и относились к нему с предостережением, пока в 1973 году не открыли его заново и не выяснили, насколько он важен для жизнедеятельности человеческого организма и животных.

Теперь селен по праву считается химическим элементом здоровья и долголетия, ведь его обнаружили в составе почти всех ферментов и гормонов. От этого вещества зависит работа всех систем организма человека.

В одних клетках или системах селен присутствует как вещество, в других — в виде составной части ферментов. Специалисты подсчитали, что он присутствует в 200 ферментов, и при дефиците селена в организме эти ферменты синтезироваться не могут.

Селен концентрируется в разных органах по-разному, больше его в головном мозге, почках, печени, семенной жидкости, хрящевой ткани.

Селену природа отвела важную роль — защиты от разрушительного воздействия тяжелых металлов (мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, таллий) и контроль за всеми процессами созидания в нашем организме.

Роль селена в организме человека

Этот незаменимый микроэлемент считают элементом долголетия, что обусловлено его уникальными свойствами. Селен принимает участие в синтезе пептида — глутатиона, который выполняет главнейшую роль в протекании окислительно-восстановительных реакций, держит щит иммунной системы, спасающей нас от инфекций, рака и раннего старения.

Селен защищает организм человека на внутриклеточном уровне, он контролирует генетические нарушения, «следит» за здоровьем хромосом. Он обладает антибактериальными и противовирусными свойствами, противоопухолевыми и противовоспалительными, антистрессовым и антипоптическим эффектом.

Селен выполняет многочисленные функции в организме:

☀ усиливает иммунитет организма (стимулирует образование антител, белых кровяных клеток, клеток-киллеров, макрофагов и интерферона, участвует в выработке эритроцитов),

☀ является сильным антиоксидантом (препятствует развитию опухолевых процессов и старению организма, нейтрализует и выводит чужеродные вещества, активирует витамин Е),

☀ снижает риск развития сердечнососудистых заболеваний (предотвращает мышечную дистрофию сердца, нейтрализует токсины, стимулирует синтез гемоглобина, участвует в выработке эритроцитов и кофермента Q10),

☀ выступает сильным антиопухолевым фактором (предотвращает и приостанавливает развитие злокачественных образований),

☀ входит в состав большинства гормонов, ферментов и некоторых белков,

☀ стимулирует обменные процессы в организме,

☀ защищает организм от токсичных проявлений ртути, кадмия, свинца, таллия и серебра,

☀ стимулирует репродуктивную функцию (входит в состав сперматозоидов),

☀ стабилизирует работу нервной системы,

☀ нормализирует работу эндокринной системы,

☀ уменьшает остроту воспалительных процессов

☀ благотворно влияет на состояние кожных покровов, ногтей и волос.

Полезные свойства

Как работает селен в организме. Ученые отмечают, что невзирая на мизерное содержание селена в организме, роль его в поддержании жизнедеятельности всех систем и органов велика. Всем известно, что человеку для жизни, движения, работы необходима энергия. Теперь точно установлено, что почти вся энергия, производимая митохондриями клеток происходит только с участием селена (т.е 85%)! Энергия необходима всем органам:

• сердцу она нужна для того, чтобы дать движение крови, которая доставляет питание всем клеткам и системам, и забирает у них отходы,
• легким — чтобы осуществлять газообмен,
• органам пищеварения — чтобы расщеплять и переваривать пищу, а после усваивать ее,
• почкам — энергия нужна для фильтрации крови и выведению с мочой ненужных продуктов обмена.

Все эти процессы в организме идут с участием селена, и если его не хватает, то деятельность любого органа будет нарушена, что сопровождается массой неприятных симптомов, появлением хронической усталости и зарождением разных болезней.

Представляете, в каждой клетке нашего организма, всего лишь, за одну минутку протекает 1 миллион химических реакций. А за одну секунду появляются тысячи свободных радикалов. Это ущербные молекулы, у которых не хватает одного электрона и они варварски отнимают его у других молекул, тем самым, превращая их в таких же варваров — свободных радикалов.

Но мы помним, что для строительства всех клеток и тканей нужны только стабильные, а не ущербные молекулы. Но если процесс образования свободных радикалов будет прогрессировать, это вызовет ответную реакцию — разрушения тканей и клеток организма.

Сдерживает процесс роста радикалов, за счет действия антиоксидантной системы организма, в которую входят витамин С, А, Е и элемент селен. И только в присутствии селена идет синтез ферментов, участвующих в антиоксидантной защите. Поэтому селен является одним из главных звеньев для силы иммунитета и детоксикации.

Он защищает организм от загрязненной воды и пищи, нейтрализует табачный дым, выхлопные газы, все тяжелые металлы, которые незаметно накапливаются в организме (свинец, мышьяк, ртуть, кадмий).

Теперь ученые с уверенностью говорят, что селен осуществляет контроль за всем циклом жизнедеятельности клетки, от ее зарождения и до смерти.

Какие заболевания вызывает дефицит селена в организме

Ученые установили, что в условиях нехватки селена иммунная система не может сполна выполнять свои функции. Начинается сбой за сбоем:

Нарушается процесс обмена йода и работа щитовидной железы, поскольку ее слаженная работа зависит от присутствия йода. А щитовидная железа регулирует обменные процессы, поэтому происходит процесс торможения роста и развития организма.

Дефицит селена в организме вызывает появление множества заболеваний:

• возрастает число патологий во время беременности и тяжелых родов,
• увеличивается рост рожденных детей с патологиями,
• растет число болеющих подростков,
• развиваются женские и мужские заболевания, вызывающие бесплодие,
• хронические заболевания протекают в тяжелой форме,
• капилляры становятся хрупкими и ломкими,
• сперматозоиды теряют свою подвижность, становятся инертными,
• растет количество психических заболеваний,
• появляются анемия и диабет, гепатит и эндемический зоб,
• инсульт и инфаркт миокарда и некоторые онкологические заболевания,
• зарождаются новые вирусные болезни,
• снижается качество жизни человека и ее продолжительность.

Как недостаток селена влияет на сердце

Мы выяснили, что селен является важным элементом, который называют биокорректором, поскольку ни одна клетка не способна работать без его присутствия. Химический элемент селен:

• поддерживает правильный и сбалансированный обмен холестерина и жира, препятствуя образованию холестериновых бляшек,
• следит, чтобы у стенок сосудов не нарушалась эластичность, чтобы мышцы сердца были в тонусе,
• контролирует вязкость крови, и тормозит образование тромбов,
• противостоит возникновению атеросклероза и гипертонической болезни,
• ограждает клетки кровеносной системы и сердца от разрушительного воздействия свободных радикалов.

Сердце очень чувствительно к содержанию селена в клетках, если уровень его падает до 45 мкг/кг, то сразу же возникает риск возникновения сердечной недостаточности. Острая сердечная недостаточность появляется, если уровень селена падает до 20 мкг/кг, что приводит к остановке сердца.

Ученые установили закономерную зависимость между содержанием селена в крови и развитием ишемической болезни сердца. Практические наблюдения показали, что сердечные болезни в 70 раз чаще возникают у людей с пониженными показателями селена.

Кофермент Q10, защищающий мышцу сердца от кислородной недостаточности и участвует в восстановлении сердца после инфаркта, тоже синтезируется в организме только в присутствии элемента селена.

Как дефицит влияет на щитовидную железу?

Щитовидная железа выполняет в организме человека руководящую роль в энергетическом обмене клеток, регулировании работы всех органов и систем, а для этого ей приходится синтезировать некоторые гормоны.

Одним из таких гормонов является Т4, который после отдачи одного атома йода превращается в активный гормон — трийодтиронин, участвующий в энергетическом обмене. Этот процесс протекает с участием селена.

Если селена недостаточно в клетках щитовидной железы, значит гормон трийодтиронин не синтезируется. Если нет этого гормона, значит отсутствует энергия в клетках организма. И тогда мозг человека посылает сигнал щитовидной железе о непродуктивности ее работы. Щитовидная железа отвечает напряженной работой и увеличивается в размерах, или образует узлы. Но селена по-прежнему не хватает, а в щитовидке от его недостатка появились проблемы.

Последние исследования ученых указывают на то, что часто заболевания щитовидной железы бывают вызваны не дефицитом йода, а недостатком селена. Присутствие же селена, обладающего выраженным антиоксидантным свойством, защищает клетки и ткани щитовидки, уменьшает воспалительный процесс, разрушает свободные радикалы.

Химический элемент селен с помощью щитовидной железы и йода управляет жизнедеятельностью нашего организма, регулируя обмен веществ, иммунитет, работу клеток головного мозга…

Недостаток селена в организме вызывает рак

Частота возникновения рака зависит от уровня селена в организме, эта взаимосвязь уже доказана учеными. Когда уровень селена в норме, он затормаживает рост начавшейся опухоли.

Атипичные или раковые клетки образуются у всех людей, через каждые 10 минут зарождаются такие клетки. Но при наличии селена, в организме сразу вырабатываются специальные ферменты, которые расщепляют раковые клетки.

Но если в организме отмечается недостаток селена, то такие ферменты выработаться не могут, и атипичные клетки продолжают расти и размножаться, образуя опухоль. В процессе размножения раковых клеток накапливаются токсические вещества, которые тоже из-за недостатка селена не нейтрализуются и продолжают накапливаться в организме.

Исследования ученых Америки, проводившиеся более 10 лет, по изучению влияние селена на организм человека показали, что среди больных людей онкологией, в группе принимавшей элемент по 200 мкг в день, смертность была снижена на 50% по сравнению с исследуемыми, которые препарат не принимали. Среди исследуемых людей, были больные раком кишечника, легких, предстательной железы.

Это интересно:

«Учёные недавно выяснили, что концентрация селена в сыворотке крови ниже 45 мкг/л приводит к возникновению опухолей как доброкачественных, так и злокачественных».

Почему образуется дефицит селена

Суточная потребность селена. Дело в том, что организм не способен синтезировать селен и получает его с потребляемой пищей. В среднем, в организм человека должно поступать до 100 мкг/в сутки: взрослым мужчинам требуется — 70 мкг, до 55 мкг — женщинам, беременным и кормящим женщинам — до 75 мкг. Если учитывать, что человек будет получать такое количество селена ежедневно, то за всю жизнь, объем съеденного селена не превысит и 1/2 чайной ложечки.

Но к сожалению, по России совсем другая статистика. Специалисты подчеркивают, что в среднем, жители России потребляют с пищей всего лишь 30 мкг селена, поэтому дефицит селена испытывают 80% жителей.

Потребность в селене человек удовлетворяет на 90% через продукты питания и на 10% через воду. Считается, что самое большое количество селена содержится в орехе бразильском, луке и чесноке.

Важно учитывать, есть ли природный дефицит селена? Если в биосфере вашего региона недостаток селена, то сколько бы вы не ели чеснока и лука, выращенного на своем участке, пользы не будет или она будет мизерной.

А применение химикатов, еще более снижает уровень усваиваемой формы селена в почве, а значит и в растениях, выращенных на этой земле. На количество селена в окружающей среде влияют лесные пожары, сжигание травы и сухой листвы.

Данные НИИ питания Российской академии медицинских наук, говорят о том, что почти по всей территории России отмечается дефицит селена в почве. Особенно, у нас в Забайкалье и в Бурятии, подтвержден исследованиями низкий уровень биологически активного селена в почве, до 10 мкг/кг, что вызывает заболевания у человека, животных и растений.

Низкий уровень селена отмечается в Удмуртии, Северо-западном регионе страны (Ленинградской области, Карелии), Верхнем Поволжье (Ивановской, Костромской, Ярославской областях).

У людей, проживающих в районах с низким содержанием селена в окружающей среде, гораздо чаще прогрессируют болезни желудка и кишечника, печени и мочеполовой системы, недостаток селена проявляется на состоянии кожи, ногтей, волос, зубов, костей.

Что такое селеновые ямы? Ученые выделяют несколько периодов в жизни человека, когда селен очень-очень необходим организму:

• «новорожденным, от рождения до 2 лет;
• при половом созревании от 11-20 лет;
• «Христов возраст» (30 — 33 года), когда уже начинаются процессы старения организма;
• период беременности, особенно опасно, если это период совпадает с возрастом Христа;
• климактерические периоды у женщин и мужчин и далее, когда содержание селена в плазме крови и соединительной ткани становится низким (после 70 лет)».

Эти периоды, совпадая с селеновой недостаточностью, являются огромным фактором риска для зарождения различных заболеваний.

Поэтому ученые ставят вопрос о проведении селенизации страны, как это делают в других странах. Генеральный директор кардиологического центра Москвы, академик Е. Чазов, утверждает, что если запустить в нашей стране программу восполнения дефицита селена, то всего лишь за один год, можно спасти около 600 тыс. человек, болеющих сердечными болезнями.

А вот в Финляндии эта программа работает в государственном масштабе. Там при производстве продуктов и при приготовлении пищи добавляется селен. Статистика показывает потрясающие результаты:

• сердечные заболевания в стране снизились почти в 2,5 раза,
• заболевания эндокринной системы уменьшились на 77%,
• общие заболевания стали возникать реже на 47%,
• а онкологические сократились в 1,8 раза.

Чем опасен избыток селена в организме

Чтобы поддерживать свое здоровье и самочувствие в хорошем состоянии необходим определенный баланс химического элемента селена в организме. Дело в том, что этот уникальный элемент проявляет свое коварство. Не только недостаток селена, но и избыток селена в организме может привести к нарушению здоровья.

Поэтому нужно быть внимательными и стараться соблюдать суточную потребность селена, о которой говорилось выше.

Избыток селена в организме может появиться у работников контактирующих с этим элементом: в электронной, стекольной, лакокрасочной промышленности. У тех, кто постоянно проживает в районах страны с действующими вулканами (Курилы, Камчатка).

Случаются селеновые передозировки при приеме БАД-ов, когда человек принимает сразу несколько пищевых добавок, содержащих селен.

Необходимо помнить, что длительное потребление селена в высоких дозах, до 200 мкг/сутки, может вызвать отравление, которое проявляется в тошноте и болях живота, сопровождающиеся диареей. Часто возникает раздражительность и нейропатия, характерный чесночный запах изо рта и металлический привкус.

Отражается избыток селена и на коже в виде шелушения и дерматита, могут выпадать волосы, расслаиваться ногти, повреждаться эмаль на зубах.

Нарушения здоровья, связанные с избытком селена в организме встречаются крайне редко. И все же, принимая пищевые добавки, не забывайте о возможной передозировке, строго руководствуйтесь инструкцией, либо посоветуйтесь с лечащим врачом.

• В следующей статье читайте:

Желаю вам здоровья, уважаемые читатели!

☀ ☀ ☀

В статьях блога используются картинки, из открытых источников Интернета. Если вы, вдруг, увидите свое авторское фото, сообщите об этом редактору блога через форму . Фотография будет удалена, либо будет поставлена ссылка на ваш ресурс. Спасибо за понимание!

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Селен расположен в четвертом периоде VI группы главной (А) подгруппы Периодической таблицы.

Относится к элементам p -семейства. Неметалл. Обозначение - Se. Порядковый номер - 34. Относительная атомная масса - 78,96 а.е.м.

Электронное строение атома селена

Атом селена состоит из положительно заряженного ядра (+34), внутри которого есть 34 протона и 45 нейтронов, а вокруг, по трем орбитам движутся 34 электрона.

Рис.1. Схематическое строение атома селена.

Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:

34Se) 2) 8) 18) 6 ;

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 4 .

Внешний энергетический уровень атома селена содержит 6 электронов, которые являются валентными. Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:

Каждый валентный электрон атома селена можно охарактеризовать набором из четырех квантовых чисел: n (главное квантовое), l (орбитальное), m l (магнитное) и s (спиновое):

Подуровень

Наличие двух неспаренных электронов свидетельствует о том, что степень окисления селена равна +2. Так как на четвертом уровне есть вакантные орбитали 4d -подуровня, то для атома селена характерно наличие возбужденного состояния:

Именно поэтому для селена также характерна степень окисления +4.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Селен

СЕЛЕ́Н -а; м. [от греч. Selēnē - Луна] Химический элемент (Sе), серо-чёрное ядовитое вещество, полупроводник, обладающий фотоэлектрическими свойствами (применяется в технике и стекольной промышленности).

◁ Селе́новый, -ая, -ое. С. фотоэлемент. С-ая кислота. С-ое стекло.

селе́н

(лат. Selenium), химический элемент VI группы периодической системы. Название от греческого selēnē - Луна. Образует несколько модификаций. Наиболее устойчив серый селен - кристаллы, плотность 4,807 г/см 3 , t пл 221°C. В природе рассеян, сопутствует сере, добывают из отходов (шламов) при электролитической очистке меди. Полупроводник, обладающий фотоэлектрическими свойствами. Селеновые фотоэлементы применяют в различных устройствах, например фотоэлектрических экспонометрах. Все соединения селена ядовиты.

СЕЛЕН

СЕЛЕ́Н (лат. selenium, от греческого Selene - Луна), Se, читается «селен», химический элемент с атомным номером 34, атомная масса 78,96. Природный селен состоит из шести стабильных изотопов: 74 Se (0,87% по массе), 76 Se (9,02%), 77 Se (7,58%), 78 Se (23,52%), 80 Se (49,82%) и 82 Se (9,19%). Радиус атома 0,160 нм. Радиус ионов (координационное число 6) Se 2– - 0,184 нм, Se 4+ - 0,069 нм и Se 6+ - 0,056 нм. Энергии последовательной ионизации 9,752, 21,2, 32,0, 42,9 и 68,3 эВ. Расположен в VIA группе в 4 периоде периодической системы элементов. Хaлькоген (см. ХАЛЬКОГЕНЫ) . Конфигурация внешнего электронного слоя 4s 2 4p 4 . Степени окисления: –2, +2, +4, +6 (валентности II, IV, VI). Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 2,40.
История открытия
Селен был открыт в 1817 шведским химиком Й. Я. Берцелиусом (см. БЕРЦЕЛИУС Йенс Якоб) в шламах свинцовых камер одного из сернокислотных заводов. По свойствам оказался похож на открытый в 1782 М. Г. Клапротом (см. КЛАПРОТ Мартин Генрих) теллур (см. ТЕЛЛУР) .
Нахождение в природе
Селен редкий, рассеянный элемент. Содержание в земной коре 1,4·10 –5 % по массе. Селениды почти всегда изоморфны соответствующим сульфидам, они обычно находятся в природе как примесь в соответствующих сульфидах (в железном колчедане (см. КОЛЧЕДАНЫ) FeS 2 , халькопирите (см. ХАЛЬКОПИРИТ) CuFeS 2 , цинковой обманке (см. СФАЛЕРИТ) ZnS).
Селеновые минералы очень редки, среди них: берцелианит Cu 2 Se, тиеманит HgSe, науманит Ag 2 Se, халькоменит CuSeO 3 ·2H 2 O. Сaмородный селен в природе встречается редко.
Получение
Основные источники селена - пыль, образующаяся при обжиге селенсодержащих сульфидов и шламы свинцовых камер.
После обработки шламов концентрированной серной кислотой, содержащей нитрат натрия, селен переходит в раствор, образуя селенистую кислоту H 2 SeO 3 и, частично, селеновую кислоту H 2 SeO 4 . Селеновая кислота при нагревании с соляной кислотой восстанавливается до селенистой кислоты. Затем через полученный раствор селенистой кислоты пропускают сернистый газ SO 2
H 2 SeO 3 + 2SO 2 + H 2 O = Se + 2H 2 SO 4
выпадает красный осадок элементарного селена.
Для очистки селен далее сжигают в кислороде, насыщенном парами дымящей азотной кислоты HNO 3 . При этом сублимируется чистый диоксид селена SeO 2 . Из раствора SeO 2 в воде после добавления соляной кислоты селен опять осаждают, пропуская через раствор сернистый газ.
Полученный селен переплавляют, расплав фильтруют через стеклоткань или активированный уголь и подвергают вакуумной дистилляции или ректификации в инертной атмосфере.
Физические и химические свойства
Селен - серый, с металлическим блеском хрупкий неметалл.
При атмосферном давлении существует несколько десятков модификаций селена. Наиболее стабилен серый селен, g-Se, с гексагональной решеткой (a = 0.436388 нм, c = 0.495935 нм). Температура плавления 221°C, кипения 685°C, плотность 4,807 кг/дм 3 . Плотность жидкого селена при 221°C - 4,06 кг/дм 3 . Серый селен получают из других форм длительным нагреванием и медленным охлаждением расплава или паров селена. Его структура состоит из параллельных спиральных цепей.
Из растворов селена в CS 2 выделены три модификации красного кристаллического селена с моноклинной решеткой. a-Se оранжево-красного цвета, a = 0,9054 нм, b = 0,9083 нм, c = 1,1601 нм, угол b = 90,81°, температура плавления 170°C, плотность 4,46 кг/дм 3 .
b-Se темно-красного цвета, a = 1,285 нм, b = 0,807 нм, c = 0,931 нм, угол b = 93,13°, температура плавления 180°C, плотность 4,50 кг/дм 3 .
g-Se красного цвета, a = 1,5018 нм, b = 1,4713 нм, c = 0,8789 нм, угол b = 93,61°, плотность 4.33 кг/дм 3 . Красный селен содержит кольцевые молекулы Se 8 .
При восстановлении селенистой кислоты или быстром охлаждении паров селена образуется аморфный красный селен. От еще одной модификации аморфного стекловидного селена аморфный красный селен отличается только размером составляющих его микрочастиц. Плотность красного селена 4,28 кг/дм 3 .
При 27 МПа получена кубическая модификация селена. Серый g-Se - полупроводник с дырочной проводимостью, ширина запрещенной зоны 1,8 эВ. В темноте проводит электрический ток очень плохо. При освещении электропроводимость возрастает в тысячи раз.
Селен химически активен. При нагревании на воздухе сгорает с образованием бесцветного кристаллического SeO 2:
Se +O 2 = SeO 2 .
Со фтором (см. ФТОР) , хлором (см. ХЛОР) и бромом (см. БРОМ) селен реагирует при комнатной температуре. С иодом (см. ИОД) селен сплавляется, но иодиды не образует. Выше 200°C селен реагирует с водородом (см. ВОДОРОД) с образованием селеноводорода H 2 Se. При нагревании реагирует с металлами, образуя селениды.
С водой также aзаимодействует при нагревании:
3Se + 3H 2 O = 2H 2 Se + H 2 SeO 3 .
С неокисляющими и разбавленными кислотами селен не взаимодействует. С концентрированной серной (см. СЕРНАЯ КИСЛОТА) кислотой селен взаимодействует на холоде (цвет растворов, nодержащих полимерные катионы Se 8 + , зеленый). со временем катионы Se 8 + пaреходят в Se 4 2+ и раствор желтеет.
Селен реагирует при нагревании с азотной кислотой, с образованием селенистой кислоты H 2 SeO 3:
3Se + 4HNO 3 + H 2 O = 3H 2 SeO 3 + 4NO­.
При кипячении в щелочных растворах селен диспропорционирует:
3Se + 6KOH = K 2 SeO 3 + 2K 2 Se + 3H 2 O.
Если селен кипятят в щелочном растворе, через который пропускают воздух или кислород, то образуются красно-коричневые растворы, содержащие полиселениды:
K 2 Se + 3Se = K 2 Se 4
Селен взамодействует с сульфидами и полисульфидами с образованием тиоселенидов. При нагревании селена с растворами Na 2 SO 3 и KCN протекают реакции:
Na 2 SO 3 + Se = Na 2 SSeO 3 ;
KCN + Se = KSeCN.
Сильные окислители (озон (см. ОЗОН) О 3 , фтор (см. ФТОР) F 2) окисляют селен до Se +6:
Se + O 3 = SeO 3 ,
Se + 3F 2 = SeF 6 .
Применение
Аморфный Se входит в состав светочувствительных слоев в ксерографии (см. КСЕРОГРАФИЯ) и лазерных принтерах. Серый Se применяется в изготовлении диодов, фоторезисторов и др. Селен - пигмент для стекол, присадка к стали, добавка к сере при вулканизации, для получения катализаторов, гербицидов, инсектицидов, лекарственных средств.
Физиологическое действие
Микроэлемент (массовая доля в организме 10 –5 –10 –7 %).
В организм человека селен поступает с пищей (55–110 мг в год). Концентрируется в печени и почках. При больших дозах в первую очередь накапливается в ногтях и волосах, основу которых составляют серосодержащие аминокислоты. Атомы селена замещают атомы серы:
R–S–S_–R + 2Se = R–Se–Se_–R + 2S
В малых количествах селен должен содержаться в пище цыплят, телят, ягнят и кроликов. Селен входит в состав активных центров ферментов: формиатдегидрогеназы, глутатионредуктазы и глутатионпероксидазы, в активном центре которой содержится остаток аминокислоты - селеноцистеина:
Селен способен предохранять организм от отравления ртутью (см. ) и кадмием (см. КАДМИЙ) , так как связывает их. Существует взаимосвязь между высоким содержанием селена в рационе и низкой смертностью от рака.
Пары селена ядовиты. ПДК аморфного селена в воздухе 2 мг/м 3 , SeO 2 , Na 2 SeO 3 - 0,1 мг/м 3 . ПДК селена в воде 0,01 мг/м 3 .

Энциклопедический словарь . 2009 .

Синонимы :

Смотреть что такое "селен" в других словарях:

- (ново лат.) Металлоид, сродный сере и теллурию. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. СЕЛЕН металлоид, сходный с серой и теллуром, очень распространен; добывается из железного колчедана и обманки, в котор … Словарь иностранных слов русского языка

Селен - Селен, довольно схожий с серой, существует в нескольких разновидностях: а) аморфный селен в виде красноватых хлопьев (селеновый цвет); б) стекловидный селен, плохой проводник тепла и электричества. Он имеет блестящий излом коричневого или… … Официальная терминология

СЕЛЕН, селений муж. простое химическое начало, коего свойства ближе к сере, нежели к металлам. Селеновая кислота. Селенистая медь, содержащая селен. Селенит, гипсовый шпат, ископаемое. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля

- (Salen) горнолыжный курорт на юго западе Швеции (см. Швеция). Расположен недалеко от границы с Норвегией (см. Норвегия). Представляет собой протянувшуюся на 30 км горную гряду. Расстояние от Стокгольма 400 км, от Осло 150 км. Лыжный сезон… … Географическая энциклопедия

- (Selenium), Se, химический элемент VI группы периодической системы, атомный номер 34, атомная масса 78,96; относится к халькогенам; неметалл серого или красного цвета, tпл 221шС; полупроводник. Селен используют в фотоэлементах, ксерографии и др.… … Современная энциклопедия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Селен - тридцать четвертый элемент Периодической таблицы. Обозначение - Se от латинского «selenium». Расположен в четвертом периоде, VIA группе. Относится к неметаллам. Заряд ядра равен 34.

Селен мало распространен в природе. В земной коре содержание селена составляет 0,00006% (масс.). Его соединения встречаются в виде примесей к природным соединениям серы с металлами (PbS, FeS 2 и др.). Поэтому селен получают из отходов, образующихся при производстве серной кислоты, при электролитическом рафинировании меди и при некоторых других процессах.

Атомная и молекулярная масса селена

Относительной молекулярная масса вещества (M r) - это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (A r) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии селен существует в виде одноатомных молекул Se, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 78,96.

Аллотропия и аллотропные модификации селена

В свободном состоянии селен, подобно сере образует несколько аллотропических модификаций. Наиболее устойчив гексагональный или серый селен. Его кристаллы образованы зигзагообразными цепями Sе ∞ . При быстром охлаждении жидкого селена получается красно-коричневая стекловидная модификация. Она образована молекулами Sе ∞ различной длины. Кристаллические разновидности красного селена состоят из циклических молекул Se 8 , подобныхS 8 .

Серый селен - полупроводник. Его электрическая проводимость резко возрастает при освещении. Проводниковые свойства проявляет жидкий селен.

Рис. Аллотропные модификации селена. Внешний вид.

Изотопы селена

Известно, что в природе мышьяк существуют в виде шести стабильных изотопов, один из которых является радиоактивным [ 82 Se (9,19%)]: 74 Se (0,87%), 76 Se (9,02%), 77 Se (7,58%), 78 Se (23,52%) и 80 Se (49,82%). Их массовые числа равны 74, 76, 77, 78, 80 и 82 соответственно. Ядро атома изотопа селена 80 Se содержит тридцать четыре протона и сорок шесть нейтронов, остальные изотопы отличаются от него только числом нейтронов.

Существуют искусственные нестабильные изотопы селена с массовыми числами от 65-ти до 94-х, а также девять изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 79 S с периодом полураспада равным 6,5×10 5 лет.

Ионы селена

На внешнем энергетическом уровне атома селена имеется шесть электронов, которые являются валентными:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 4 .

В результате химического взаимодействия селен либо отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион, либо принимает электроны от другого атома, т.е. является их акцептором и превращается в отрицательно заряженный ион:

Se 0 +2e → Se 2- ;

Se 0 -2e → Se 2+ ;

Se 0 -4e → Se 4+ ;

Se 0 -6e → Se 6+ .

Молекула и атом селена

В свободном состоянии селен существует в виде одноатомных молекул Se. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу селена:

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Задание	Какую массу оксида селена (VI) следует добавить в 100 г 15%-го раствора селеновой кислоты, чтобы увеличить её массовую долю вдвое?
Решение	Запишем уравнение реакции: SeO 3 + H 2 O = H 2 SeO 4 . Найдем массу селеновой кислоты в исходном растворе: ω = m solute / m solution × 100%. m solute = ω / 100% ×m solution ; m solute (H 2 SeO 4) = ω (H 2 SeO 4) / 100% ×m solution (H 2 SeO 4); m solute (H 2 SeO 4) = 15 / 100% × 100 = 15г. Пусть число моль оксида селена (VI), которое нужно добавить к раствору селеновой кислоты, чтобы увеличить её массовую долю вдвое равно х моль. Тогда масса оксида селена (VI) (молярная масса - 127 г/моль) равна: m (SeO 3) = n (SeO 3)× M (SeO 3); m (SeO 3)=x × 127 = 127x. Согласно уравнению реакции n (SeO 3): n (H 2 SeO 4) = 1:1, т.е. n (SeO 3) = n (H 2 SeO 4) = х моль. Тогда, масса селеновой кислоты, образовавшейся после добавления оксида селена (VI) будет равна (молярная масса - 145 г/моль): m 2 (H 2 SeO 4) = n (H 2 SeO 4)× M (H 2 SeO 4); m 2 (H 2 SeO 4)=x × 145 = 145x. Найдем массу нового раствора и массу селеновой кислоты в нем: m ’ solution (H 2 SeO 4) = m solution (H 2 SeO 4) + m (SeO 3) = 100 + 127x; m 3 (H 2 SeO 4)=m solute (H 2 SeO 4) + m 2 (H 2 SeO 4) = 15 + 145x. Рассчитаем массу оксида селена (VI), которую нужно добавить к раствору 15%-му селеновой кислоты, чтобы увеличить её массовую долю вдвое: ω ‘ (H 2 SeO 4) = m 3 (H 2 SeO 4) / m ’ solution (H 2 SeO 4) × 100%; 0,3 = 15 + 145х/100 +127х; х = 0,14, т.е. n (SeO 3) = 0,14 моль; m (SeO 3)=0,14 × 127 = 17,8 г.
Ответ	Масса оксида селена (VI) равна 17,8 г