Selentrioxid (13768-86-0) Physikalische und Chemische Eigenschaften
Selentrioxid
Anorganisches Oxidationsmittel, geliefert als hygroskopisches kristallines Pulver, verwendet in der Herstellung von Spezialmaterialien, Oberflächenbearbeitung und Anwendungen in der Photovoltaikkomponententechnik.
| CAS-Nummer | 13768-86-0 |
| Familie | Anorganische Oxide |
| Typische Form | Pulver oder kristalliner Feststoff |
| Gängige Qualitäten | EP |
Selentrioxid ist ein anorganisches molekulares Oxid des Selens im Oxidationszustand +6; es ist am besten als saures Oxid (Selen(VI)-oxid) und starkes anorganisches Oxidationsmittel klassifiziert. Der Feststoff liegt als hygroskopisches kristallines Material mit einem dichten, polymeren/oligomeren Netzwerk im Festkörper vor; die formale molekulare Zusammensetzung in molekularen Deskriptordaten wird als \(\ce{O3Se}\) (üblich \(\ce{SeO3}\)) angegeben, ein neutrales kovalentes Selenoxid. Elektronisch befindet sich das Selen in diesem Oxid in einem hohen Oxidationszustand (+6) und das Molekül weist drei Sauerstoffatome auf, die Elektronendichte aufnehmen können – widergespiegelt in einer berechneten topologischen polaren Oberfläche von 51,2 Ų und drei Wasserstoffbrückenakzeptor-Stellen in Deskriptortabellen.
Chemisch fungiert Selentrioxid als Säureanhydrid: Es reagiert mit Wasser zu stark saurer Selsäure \(\ce{H2SeO4}\). Praktisch verhält sich dieses Oxid als starkes Oxidationsmittel und wasserreaktives Material; wässriger Kontakt erzeugt Selsäure und Selsalate, was stark saure Lösungen bildet und bei schneller Hydrolyse Wärme entwickelt. Toxizitäts- und Umweltprofile entsprechen denen des hochvalenten anorganischen Selens: Die Verbindung kann korrosiv sein, wird beim Einatmen oder Verschlucken in partikulärer Form leicht aufgenommen, und wässrige Freisetzungen sind schädlich für aquatische Organismen.
Gängige kommerzielle Qualitäten für diesen Stoff umfassen: EP.
Physikalische Grundeigenschaften
Dichte
Experimentell gemessene Dichtewerte zeigen eine hohe spezifische Dichte für den kristallinen Feststoff. Die Dichte ist mit \(3,6\) bei \(68\,^\circ\mathrm{F}\) angegeben (dichter als Wasser; sinkt) und als \(3,6\,\mathrm{g}\,\mathrm{cm}^{-3}\). Die hohe Dichte entspricht einem kompakten, anorganischen Oxidgitter und der Anwesenheit eines schweren Chalkogenatoms (Selen) in der Formel \(\ce{O3Se}\).
Schmelz- oder Zersetzungspunkt
Schmelzpunktdaten werden mit \(244\,^\circ\mathrm{F}\) (entsprechend \(118\,^\circ\mathrm{C}\) in derselben Quelle) angegeben. Thermische Zersetzung wird bei \(180\,^\circ\mathrm{C}\) berichtet. Anwender sollten beachten, dass aufgezeichnete thermische Ereignisse den Schmelzbegin eines kristallinen Phasenmaterials und anschließend die Zersetzung bei höherer Temperatur widerspiegeln können; Proben im Festkörper können je nach Probenhistorie und Atmosphäre auch partielle Zersetzung oder Sublimation erfahren.
Löslichkeit in Wasser
Die Wasserlöslichkeit wird qualitativ als „sehr gut“ bewertet. Praktisch reagiert \(\ce{SeO3}\) heftig mit \(\ce{H2O}\) zur Bildung von Selsäure, daher ist die beobachtete hohe Löslichkeit mit chemischer Umwandlung verbunden und nicht rein physikalischer Lösung.
Lösungs-pH (qualitatives Verhalten)
Wässriger Kontakt erzeugt stark saure Lösungen, da \(\ce{SeO3}\) hydrolysiert und Selsäure \(\ce{H2SeO4}\) bildet. Daher sind wässrige Lösungen stark sauer (niedriger \(\mathrm{pH}\)) und verhalten sich aus säure–base- und Korrosivitätsgesichtspunkten wie Lösungen einer starken Säure/Oxidationsmittel.
Chemische Eigenschaften
Säure-Base-Verhalten
Selentrioxid ist das Säureanhydrid der Selsäure und zeigt klassisches Verhalten eines sauren Oxids: Es hydrolysiert zu \(\ce{H2SeO4}\) beim Kontakt mit Wasser und reagiert mit Basen zu Selsalaten, die \(\ce{SeO4^2-}\) enthalten. Als Oxid eines Nichtmetalls im hohen Oxidationszustand ist es keine Base; in nichtgasförmiger Umgebung fungiert es als Elektronenakzeptor und Protonenbildner bei der Hydrolyse.
Reaktivität und Stabilität
Die Verbindung ist als starkes Oxidationsmittel eingestuft und wasserreaktiv. Sie reagiert heftig mit Wasser und kann organische und anorganische Reduktionsmittel oxidieren; Reaktionen mit reduzierenden Stoffen (darunter viele Organika, Metalle, Cyanide, Ester und Thiocyanate) können exotherm verlaufen und gasförmige Produkte erzeugen oder bei Initiierung Feuer/Explosion verursachen. Das Pulver ist hygroskopisch und kann beim Erhitzen oder der Zersetzung korrosive und toxische Dämpfe freisetzen. Staubkontrolle, Vermeidung des Kontakts mit brennbaren Materialien und Ausschluss reduzierender Verunreinigungen sind für die Stabilitätskontrolle essenziell.
Molekulare und Ionische Parameter
Formel und Molekulargewicht
Primäre berechnete molekulare Formeleinträge listen die Zusammensetzung als \(\ce{O3Se}\) (äquivalent \(\ce{SeO3}\)) an. Gemeldete Molekulargewichte und exakte Massen aus berechneten Deskriptoren sind: - Molekulargewicht: \(126,97\,\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\) - Exakte/monoisotopische Masse: \(127,90127\)
Weitere berechnete Deskriptoren: topologische polare Oberfläche 51,2, Anzahl Wasserstoffbrückendonoren 0, Anzahl Wasserstoffbrückenakzeptoren 3, Anzahl drehbarer Bindungen 0, formale Ladung 0.
SMILES- und InChI-Identifikatoren (Inline-Code):
- SMILES: O=[Se](=O)=O
- InChI: InChI=1S/O3Se/c1-4(2)3
- InChIKey: VFLXBUJKRRJAKY-UHFFFAOYSA-N
Bestandteile (Ionen)
Im reinen Festkörper ist Selentrioxid ein neutrales, kovalentes molekulares Oxid (formale Ladung 0). In wässriger Lösung wird es zu Selsäure \(\ce{H2SeO4}\) und abhängig vom pH-Wert zum Selsalat-Anion \(\ce{SeO4^2-}\) umgewandelt. Es gibt keine stabilen einfachen ionischen Bestandteile im wasserfreien Feststoff; ionische Spezies entstehen durch Hydrolyse und Säuredissoziation in Lösung.
Identifiers und Synonyme
Registernummern und Codes
- CAS RN: 13768-86-0
- EG-Nummer: 237-385-1
- UN-Nummer (im Transportreferenzdatensatz): 3283
- DSSTox Stoff-ID: DTXSID50895004
- ICSC-Nummer: 0949
- Nikkaji-Nummer: J43.597J
- Wikidata-Identifier: Q6070
Ebenfalls in Deskriptorfeldern verzeichnet: InChI und InChIKey (siehe Molekularabschnitt).
Synonyme und gebräuchliche Namen
Verzeichnete Synonyme und alternative Bezeichnungen umfassen (Auswahl aus den gelieferten Identifikatoren): - Selentrioxid - Selenoxid (SeO3) - selenonylideneoxidane - selenanhydrid - Trioxid, Selen - Selen(VI)-trioxid - O3Se
Die Verwendung dieser Synonyme in Beschaffungs- und Spezifikationsdokumenten sollte anhand der Registernummern auf Mehrdeutigkeiten geprüft werden.
Industrielle und kommerzielle Anwendungen
Funktionale Rollen und Nutzungsbereiche
Selentrioxid wird industriell als Oxid-Vorläufer und als Quelle für Selsäure verwendet, wenn hochvalente Selenspezies benötigt werden. Es ist dokumentiert im Einsatz bei der Herstellung photoelektrischer Zellen und Solarenergiesysteme, bei denen Selenchemie oder Dünnschicht-Selenverbindungen verwendet werden. Allgemeiner können Materialien dieser chemischen Klasse als Oxidationsmittel oder Vorstufen zu Selsalzen dienen, die in spezialisierten Fertigungsprozessen eingesetzt werden.
Typische Anwendungsbeispiele
Explizit berichtete Anwendung: Herstellung von photoelektrischen Zellen und Solarenergiegeräten. In der Praxis wird dieser Stoff ausgewählt, wenn ein hochvalenter Selenoxidans oder eine Quelle für Selensäure benötigt wird; die Auswahl erfolgt anhand seiner Oxidationskraft und der einfachen Umwandlung zu \(\ce{H2SeO4}\) oder Selenat-Spezies. Es liegt keine weitere prägnante Anwendungskurzfassung im aktuellen Datensatz vor; in der Anwendung wird dieser Stoff auf Basis der oben beschriebenen allgemeinen Eigenschaften ausgewählt.
Übersicht zu Sicherheit und Handhabung
Gesundheits- und Umweltgefahren
Selentrioxid ist akut und chronisch toxisch bei Inhalation, Einnahme oder Hautkontakt. Eine Exposition kann Atemwegsreizungen, Bronchospasmus, Pneumonitis, gastrointestinale Symptome sowie einen charakteristischen knoblauchartigen Atemgeruch hervorrufen. Wiederholte oder langanhaltende Exposition kann systemische Effekte verursachen (einschließlich Selenose mit Haar- und Nagelveränderungen, neurologischen Symptomen sowie potenziellen Auswirkungen auf reproduktive Parameter). Das Material ist korrosiv für Haut, Augen und Atemwege und kann bei Kontakt schwere Verätzungen verursachen. Ein chronischer oraler Minimales Risikoniveau (Minimal Risk Level) in toxikologischen Zusammenfassungen beträgt \(0.005\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\,\mathrm{Tag}^{-1}\). Umwelttoxikologisch sind wässrige Freisetzungen schädlich für aquatische Organismen; die oxidierende Natur und Mobilität der Selenat-Spezies machen die Eindämmung und Abwasserbehandlung zu wichtigen Aspekten.
Notfallmaßnahmen umfassen Standardempfehlungen wie Entfernung aus der Expositionsquelle, Dekontamination durch großzügiges Spülen mit Wasser (Augen/Haut), Atemunterstützung bei Inhalation und Vermeidung von Erbrechen nach Einnahme; umgehend ärztliche Hilfe suchen.
Lager- und Handhabungshinweise
Handhabung als starkes Oxidationsmittel und wasserreaktives, korrosives Feststoff. Wichtige Vorsichtsmaßnahmen: - Trocken, in gut belüfteten Bereichen lagern, getrennt von brennbaren, reduzierenden und organischen Stoffen. - Staubentwicklung verhindern und luftgetragene Partikel kontrollieren; Absaugung vor Ort verwenden. - Geeignete persönliche Schutzausrüstung (PSA) tragen: Atemschutz gegen Staub/Aerosole, chemikalienbeständige Handschuhe, Augen- und Gesichtsschutz sowie Schutzkleidung. - Kontakt mit Feuchtigkeit vermeiden; keinen Kontakt mit brennbaren Absorptionsmitteln (z. B. Sägemehl) zulassen. - Bei Verschüttung: Bereich absperren, Umweltausbreitung verhindern, brennbare Absorptionsmittel meiden; in geeignete Behälter zur Entsorgung gemäß örtlichen Vorschriften aufnehmen. Für detaillierte Informationen zu Gefahren, Transport und gesetzlichen Vorgaben sollten Anwender die produktspezifischen Sicherheitsdatenblätter (SDS) sowie lokale Gesetzgebungen heranziehen.
