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CHEMIE-MASTER-Periodensystem für den Schulgebrauch

Periodensystem für den Schulgebrauch von chemie-master.de



  • Elementart:

    Halbmetall

  • Elementserie:

    Chalkogen

  • 16. Gruppe (IUPAC)

    VI. Hauptgruppe ( VI A )

  • 4. Periode

    N-Schale

  • Elektronenkonfiguration:

    [Ar]3d104s24p4

  • Schmelztemperatur:

    494 K bzw. 220,85 °C

  • Siedetemperatur:

    958 K bzw. 684,85 °C

  • Dichte:

    4,819 g/cm3

  • Oxidationsstufe(n):

    +4 (-2, +6)

  • Elektronegativität:

    2,4

  • Atomradius:

    117 pm

  • Ionenradius [pm]:

    Se2–: 191
    Se4+: 69

  • 1. Ionisierungsenergie:

    940,97 kJ/mol

  • 2. Ionisierungsenergie:

    2044,54 kJ/mol

  • 3. Ionisierungsenergie:

    2973,74 kJ/mol

  • Erdkrustenhäufigkeit:

    0,00008 %

  • Lewis-Schreibweise:
    Lewisschreibweise von Selen

Selen (chemie-master.de - Website für den Chemieunterricht)

Name:

Benannt nach »selene«, griech. Mond.

Entdeckung:


Im Sommer 1817 wurde Berzelius von der Schwefelsäurefabrik in Gripsholm mit der Untersuchung von rotbraunen Sedimenten aus den Kammern der Schwefelsäureproduktion beauftragt. Diese Rückstände strömten bei der Behandlung mit dem Lötrohr einen starken, rettichartigen Geruch aus. Der Bergassessor und Chemiker Johan Gottlieb Gahn berichtete Berzelius, dass dieser rettichartige Geruch auch im Kupferbergwerk von Falun wahrzunehmen sei, aus dessen sulfidischen Erzen der Schwefel für die Gripsholmer Fabrik gewonnen wurde. Ausgehend von diesen Beobachtungen nahm Berzelius zunächst an, es handele sich bei den rotbraunen Rückständen um Verbindungen des etwa drei Jahrzehnte zuvor entdeckten Tellur.
Nähere Analysen jedoch ergaben, dass es sich bei den Sedimenten um Verbindungen eines dem Tellur ähnlichen, bisher unbekannten Elements handelte. Um einen Bezug zu dem chemisch ähnlichen Tellur (Name von »tellus«, lat. Erde) herzustellen, nannte Berzelius das neu entdeckte Element Selen (nach »selene«, griech. Mond). Das bei seinen Untersuchungen entstandene - wie wir heute wissen - sehr giftige Gas Selenwasserstoff (H2Se) brachte den Forscher in Lebensgefahr. Durch den Umgang mit den Selenverbindungen begann er abstoßend zu riechen. Seine Haushälterin verdächtigte ihn deshalb des übermäßigen Knoblauchverzehrs.
Der im Faluner Bergwerk abgebaute Kupferkies ist eine Kupfer-Schwefel-Verbindung, in der Selen als Begleiter des Schwefels vorkommt. So dokumentiert die Entdeckungsgeschichte des Selen die chemische Ähnlichkeit der Elemente Schwefel, Selen und Tellur und ihre Zuordnung zur gleichen Hauptgruppe des Periodensystems.



Eigenschaften:

Modifikationen:
  • grau (metallisch, schwach glänzend, beständig, Halbleiter)
  • rot (nichtmetallisch, unbeständig, löslich in Kohlenstoffdisulfid)
Beide Erscheinungsformen verbrennen beim Erhitzen an der Luft mit blauer Flamme zu einem weißen Rauch von Selendioxid SeO2.
Selen und seine Verbindungen sind giftig.



Vorkommen:

Begleiter des Schwefels in Sulfiden.
Notwendiges Spurenelement.

Herstellung:

Aus dem Anodenschlamm der Kupferraffination.

Verwendung:

In Fotozellen (Belichtungsmesser, Solarzellen) und Gleichrichtern; in Fotokopiergeräten; zum Tönen von Glasscheiben.


Im Jahre 1873 entdeckte Willoughby Smith, dass der elektrische Widerstand von Selen lichtabhängig ist. 1931 erfand Dr. Bruno Lange die Selen-Fotozelle. Die abgebildete Fotozelle besteht aus einer Eisenplatte, die mit einer dünnen Schicht Selen und einer lichtdurchlässigen Goldhaut überzogen ist. Um diese Anordnung herum befindet sich ein Kontaktring aus Weicheisen. Zum Schutz vor Korrosion ist alles mit Lack überzogen. Funktionsweise: Das Licht fällt durch die Goldschicht auf das Selen und regt in diesem Elektronen an. Selen leitet die Elektronen nur in eine Richtung, in diesem Falle zur Goldschicht. In dieser und in dem auf ihr befestigten Kontaktring bildet sich also ein Elektronenüberschuss, während im Selen ein Elektronenmangel entsteht. Zwischen Kontaktring und Eisenplatte entsteht somit eine elektrische Spannung. Werden Kontaktring und Eisenplatte über ein Spannungsmessgerät verbunden, so fließt ein elektrischer Strom.

Isotope:

74Se (0,89%), 76Se (9,36%), 77Se (7,63%), 78Se (23,78%), 80Se (49,61%), 82Se (8,73%)
Radioaktivität 82Se
Halbwertszeit 1,08 × 1020 Jahre; 2 × β-Zerfall zu 82Kr

Redox-Potenziale:

Se2– ⇌ Se + 2 e –0,78 Volt
H2Se(g) + 2 H2O ⇌ Se(s) + 2 H3O+ + 2 e +0,36 Volt