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Selenio

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Posición del selenio en la tabla periódica; grupo 16, periodo 4
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Nombre, símbolo, Z: Selenio, Se, 34
Serie química: No metales
Grupo, periodo, bloque: 16, 4 , p
Configuración electrónica: [Ar] 3d10 4s2 4p4
Propiedades atómicas
Masa atómica: 78,96 uma
Radio atómico: 103 pm
 - Medio 115 pm
 - Covalente 116 pm
 - De Van der Waals 190 pm
Nº de oxidación (óxido): ±2, 4, 6 (ácido fuerte)
Electronegatividad: 2,48 (Pauling)
Potencial de ionización: 941 kJ/mol
 - 2.º = 2045  - 3.º = 2973,7  - 4.º = 4144

† Calculado a partir de distintas longitudes de enlace covalente, metálico o iónico.

Propiedades físicas
Estado: Sólido
Estructura cristalina: Hexagonal
Color: Gris metálico
Muestras de selenio
Densidad: 4810 kg/
Dureza: 2 (Mohs)
Conductividad eléctrica: 1,0 ×10-4 S/m
Conductividad térmica: 2,04 W/(m·K)
Calor específico: 320 J/(kg·K)
Punto de fusión: 494 K
Entalpía de fusión: 6,694 kJ/mol
Punto de ebullición: 958,15 K
Entalpía de vaporización: 26,3 kJ/mol
Presión de vapor: 0,695 Pa a 494 K
Velocidad del sonido: 3350 m/s a 293,15 K
Isótopos más estables
iso. AN (%) Vida media MD ED (MeV) PD
72Se Sintético 8,4 d ε 0,335 72As
74Se 0,89 El Se es estable con 40 neutrones
75Se Sintético 119,779 d ε 0,864 75As
76Se 9,36 El Se es estable con 42 neutrones
77Se 7,63 El Se es estable con 43 neutrones
78Se 23,78 El Se es estable con 44 neutrones
79Se Sintético 1,13×106 a β- 0,151 79Br
80Se 49,61 El Se es estable con 46 neutrones
82Se 8,73 1,08×1020 a β- 2,995 82Kr
Valores en el SI y en condiciones normales (0 ºC y 1 atm), salvo indicación en contra.

El selenio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Se y su número atómico es 34.

Características principales

El selenio presenta varias formas alotrópicas. El selenio amorfo existe en dos formas, la vítrea, negra, obtenida al enfriar rápidamente el selenio líquido, funde a 180 ºC y tiene una densidad de 4,28 g/cm³, la roja, coloidal, se obtiene en reacciones de reducción; el selenio gris cristalino de estructura hexagonal, la forma más común, funde a 220,5 ºC y tiene una densidad de 4,81 g/cm³; y la forma roja, de estructura monoclínica, funde a 221 ºC y tiene una densidad de 4,39 g/cm³.

Es insoluble en agua y alcohol, ligeramente soluble en disulfuro de carbono y soluble en éter.

Exhibe el efecto fotoeléctrico, convirtiendo la luz en electricidad, y, además, su conductividad eléctrica aumenta al exponerlo a la luz. Por debajo de su punto de fusión es un material semiconductor tipo p.

Aplicaciones

El selenio se usa en varias aplicaciones eléctricas y electrónicas, entre otras células solares y rectificadores. En fotografía se emplea para intensificar e incrementar el rango de tonos de las fotografías en blanco y negro y la durabilidad de las imágenes, así como en xerografía. Se añade a los aceros inoxidables y se utiliza como catalizador en reacciones de deshidrogenación.

  • El seleniato de sodio se usa como insecticida, en medicina para el control de enfermedades animales y, al igual que el arsénico, en la fabricación de vidrio para eliminar el color verde causado por las impurezas de hierro.
  • El selenito de sodio también se emplea en la industria del vidrio y como aditivo para suelos pobres en selenio y el selenito de amonio en la fabricación de vidrio y esmalte rojos.
  • Los sulfuros se usan en medicina veterinaria y champús anticaspa.
  • El dióxido de selenio es un catalizador adecuado para la oxidación, hidrogenación y deshidrogenación de compuestos orgánicos.
  • La adición de selenio mejora la resistencia al desgaste del caucho vulcanizado.

Papel biológico

El selenio es un micronutriente para todas las formas de vida conocidas que se encuentra en el pan, los cereales, el pescado, las carnes y los huevos. Es antioxidante, ayuda a neutralizar los radicales libre, induce la apoptosis, estimula el sistema inmunológico e interviene en el funcionamiento de la glándula tiroides. Está presente en el aminoácido selenocisteina. Las investigaciones realizadas han mostrado la existencia de una correlación entre el consumo de suplementos de selenio y la prevención del cáncer en humanos.

La deficiencia de selenio es relativamente rara, pero puede darse en pacientes con disfunciones intestinales severas o con nutrición exclusivamente parenteral, así como en poblaciones que dependan de alimentos cultivados en suelos pobres en selenio. La ingesta diaria recomendada para adultos es de 55-70 μg; más de 400 μg puede provocar efectos tóxicos (selenosis).

Historia

El selenio (del griego σελήνιον, resplandor de la Luna) fue descubierto en 1817 por Jöns Jacob Berzelius. Al visitar la fábrica de ácido sulfúrico de Gripsholm observó un líquido pardo rojizo que calentado al soplete desprendía un olor fétido que se consideraba entonces característico y exclusivo del telurio —de hecho su nombre deriva de su relación con este elemento ya que telurio proviene del latín Tellus, la Tierra— resultando de sus investigaciones el descubrimiento del selenio. Más tarde, el perfeccionamiento de las técnicas de análisis permitió detectar su presencia en distintos minerales pero siempre en cantidades extraordinariamente pequeñas.

Abundancia y obtención

El selenio se encuentra muy distribuido en la corteza terrestre en la mayoría de las rocas y suelos se halla en concentraciones entre 0,1 y 2,0 ppm. Raramente se encuentra en estado nativo obteniéndose principalmente como subproducto en el refino del cobre ya que aparece en los lodos de electrólisis junto al telurio (5-25% Se, 2-10% Te). La producción comercial se realiza por tostación con cenizas de sosa o ácido sulfúrico de los lodos.

Primeramente se añade un aglomerante de cenizas de sosa y agua a los lodos para formar una pasta dura que se extruye o corta en pastillas para proceder a su secado. La pasta se tuesta a 530-650 ºC y se sumerge en agua resultando selenio hexavalente que se disuelve como selenato de sodio (Na2SeO4). Este se reduce a seleniuro de sodio calentándolo de forma controlada obteniendo una solución de un vivo color rojo. Inyectando aire en la solución el seleniuro se oxida rápidamente obteniéndose el selenio. La reducción del selenio hexavalente también puede hacerse empleando ácido clorhídrico concentrado, o sales ferrosas y iones cloro como catalizadores.

El segundo método consiste en mezclar los lodos de cobre con ácido sulfúrico tostando la pasta resultante a 500-600 ºC para obtener dióxido de selenio que rápidamente se volatiliza a la temperatura del proceso. Este se reduce a selenio elemental durante el proceso de lavado con dióxido de azufre y agua, pudiendo refinarse posteriormente hasta alcanzar purezas de 99,5-99,7% de selenio.

Los recursos de selenio asociados a los depósitos de cobre identificados rondan las 170.000 toneladas y se estima que existen alrededor de 425.000 toneladas más en depósitos de cobre y otros metales aún no explotados. El carbón suele contener entre 0,5 y 12 ppm de selenio, es decir, unas 80 o 90 veces el promedio que se encuentra en las menas de cobre, sin embargo su recuperación no se prevé que pueda realizarse en un futuro próximo.

Isótopos

El selenio-75 se emplea en radiodiagnóstico como trazador en la visualización de tumores malignos.

Precauciones

El selenio está considerado un elemento peligroso para el medio ambiente por lo que sus compuestos deben almacenarse en áreas secas evitando filtraciones que contaminen las aguas. Los residuos de selenio se tratan en solución ácida con sulfito de sodio, calentándolo después para obtener el selenio elemental que presenta una menor biodisponibilidad.

Referencias

H   He
Li Be   B C N O F Ne
Na Mg   Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba   Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh  
  La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
  Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr