Селен (Se): степень окисления, валентность, строение атома
Селен Se — неметалл, № 34. Степени окисления: −2, +4, +6; валентность II, IV, VI. Электронная формула [Ar]3d¹⁰4s²4p⁴, электроны по уровням: 2, 8, 18, 6. M = 79 г/моль.
| Что | Значение |
|---|---|
| Степень окисления | −2, +4, +6высшая +6, низшая −2 подробнее |
| Валентность | II, IV, VIпеременная подробнее |
| Электронная формула | 1s² |
| Строение атома | +34: 34 p⁺, 46 n⁰, 34 e⁻уровни 2, 8, 18, 6 подробнее |
| Молярная масса | 79 г/мольточнее 78,97 подробнее |
| Положение | 4-й период, VIА группа, p-элемент |
| Характеристика | неметалл, халькоген подробнее |
| ЭО по Полингу | 2,55 таблица ЭО |
Какая степень окисления у селена?
Высшая степень окисления селена — +6, низшая — −2. Характерные значения: −2, +4, +6.
Как у серы: −2, +4 и +6. Но селеновая кислота H2SeO4 — окислитель сильнее серной: горячая концентрированная селеновая кислота растворяет даже золото.
| Степень окисления | Примеры соединений |
|---|---|
| −2 | H2Se, Na2Se |
| +4 | SeO2, H2SeO3 |
| +6 | SeO3, H2SeO4 |
Задание 3 ЕГЭ: степень окисления и валентность
Какая валентность у селена?
Валентность селена — II, IV, VI (переменная).
| Валентность | Примеры соединений |
|---|---|
| II | H2Se |
| IV | SeO2 |
| VI | H2SeO4 |
Строение атома селена
Порядковый номер селена — 34, поэтому заряд ядра +34: в ядре 34 протона и 46 нейтронов (у самого распространённого изотопа ⁸⁰Se, массовое число 80).
Вокруг ядра — 34 электрона на четырёх энергетических уровнях: 2, 8, 18, 6. Число уровней равно номеру периода.
Внешний уровень — 4-й, на нём 6 электронов. Неспаренных электронов в основном состоянии — 2.
Схема: +34 Se )2 )8 )18 )6
У самого распространённого изотопа ⁸⁰Se (около половины природного селена) 46 нейтронов. По округлённой атомной массе 79 вышло бы 45: у селена шесть природных изотопов, и лёгкие тянут среднюю массу вниз.
Задание 1 ЕГЭ: строение атома
Электронная формула селена
1s²
Сокращённо, через остов благородного газа: [Ar]3d¹⁰4s²4p⁴. В порядке заполнения подуровней: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁴.
- Se²⁻ (36 электронов) [Ar]3d¹⁰4s²4p⁶, как у криптона
Характеристика селена
По плану: положение в таблице → строение атома → свойства → соединения.
Селен — элемент № 34, 4-й период, VIА группа, халькоген.
Электроны по уровням 2, 8, 18, 6; внешние электроны 4s²4p⁴.
Селен — неметалл, похожий на серу, но менее активный окислитель; горит синим пламенем до SeO2, и дым пахнет гнилой редькой.
Селеноводород H2Se ядовит и как кислота сильнее сероводорода; селен — микроэлемент, нужный организму, а его полупроводниковые свойства используют в фотоэлементах.
Устойчивая форма — серый кристаллический селен с металлическим блеском; есть также красный аморфный селен. Электропроводность серого селена растёт на свету.
| Формула | Что это | M, г/моль |
|---|---|---|
| SeO2 | оксид селена(IV) | 111 |
| H2SeO4 | селеновая кислота | 145 |
| H2Se | селеноводород | 81 |
| Na2SeO3 | селенит натрия — добавка микроэлемента | 173 |
Молярная масса селена
M(Se) = 79 г/моль
Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе Ar. В расчётах ЕГЭ её берут округлённой до целого: 79 г/моль. Точное значение по IUPAC — 78,97 г/моль.
Вопросы и ответы
Чем селен похож на серу?
Одинаковое строение внешнего уровня ns²np⁴ даёт те же степени окисления и похожие соединения: H2Se как H2S, селениты и селенаты как сульфиты и сульфаты. Различие в силе: селеноводород — более сильная кислота и более сильный восстановитель, а неметаллические свойства селена слабее.
Зачем селен организму?
Он входит в состав ферментов-антиоксидантов. Нужен селен в микродозах — суточная потребность взрослого составляет десятки микрограммов, а избыток ядовит.
Почему серый селен используют в фотоэлементах?
На свету его электропроводность возрастает во много раз: энергии света хватает, чтобы освободить электроны. На этом основаны первые фотоэлементы, а аморфный селен долго служил светочувствительным слоем в копировальных аппаратах.
Как селен встречается на ЕГЭ?
- Задание 1: строение атомаВнешние электроны селена — 4s²4p⁴, неспаренных в основном состоянии 2: по таким признакам элемент выбирают из ряда.
- Задание 2: периодический законСелен — 4-й период, VIА группа: по положению сравнивают радиус атома, электроотрицательность и металлические свойства с соседями.
- Задание 3: степень окисления и валентностьВысшая степень окисления селена +6, низшая −2; валентность II, IV, VI.
- Задание 4: химическая связьС другими неметаллами образует ковалентные полярные связи.
Соседи селена в таблице Менделеева
Потренироваться на заданиях
Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Таблицы по теме
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по химии (проект) — задания 1–4: строение атома, периодический закон, степень окисления и валентность, химическая связь
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные и молярные массы
- CIAAW: изотопный состав элементов — самый распространённый изотоп — число нейтронов
- NIST Atomic Spectra Database: основные состояния нейтральных атомов — электронные конфигурации, в том числе исключения с «провалом» электрона