Selenium
| Selenium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Pronunciation | /sɪˈliːniəm/ ⓘ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Appearance | grey metallic-looking, red, and vitreous black (not pictured) allotropes | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standard atomic weight Ar°(Se) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Selenium in the periodic table | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Atomic number (Z) | 34 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Group | group 16 (chalcogens) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Period | period 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Block | p-block | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electron configuration | [Ar] 3d10 4s2 4p4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrons per shell | 2, 8, 18, 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Physical properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phase at STP | solid | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Melting point | 494 K (220.85 °C, 429.53 °F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Boiling point | 958 K (685 °C, 1265 °F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Density (near r.t.) | gray: 4.81 g/cm3 alpha: 4.39 g/cm3 vitreous: 4.28 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| when liquid (at m.p.) | 3.99 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Critical point | 1766 K, 27.2 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Heat of fusion | gray: 6.69 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Heat of vaporization | 95.48 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molar heat capacity | 25.363 J/(mol·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vapor pressure
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| Atomic properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidation states | common: −2, +2, +4, +6 −1,[3] 0,[4] +1,[5] +3,[6] +5? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegativity | Pauling scale: 2.55 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ionization energies |
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| Atomic radius | empirical: 120 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Covalent radius | 120±4 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Van der Waals radius | 190 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Spectral lines of selenium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural occurrence | primordial | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Crystal structure | grey: hexagonal (hP3) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lattice constants | a = 436.46 pm c = 495.77 pm (at 20 °C)[7] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Thermal expansion | amorphous: 37 µm/(m⋅K) (at 25 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Thermal conductivity | amorphous: 0.519 W/(m⋅K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetic ordering | diamagnetic[8] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molar magnetic susceptibility | −25.0×10−6 cm3/mol (298 K)[9] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Young's modulus | 10 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Shear modulus | 3.7 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bulk modulus | 8.3 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Speed of sound thin rod | 3350 m/s (at 20 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Poisson ratio | 0.33 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mohs hardness | 2.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Brinell hardness | 736 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS Number | 7782-49-2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| History | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Naming | after Selene, Greek goddess of the moon | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Discovery and first isolation | Jöns Jakob Berzelius and Johann Gottlieb Gahn (1817) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopes of selenium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Selenium is a chemical element; it has symbol Se and atomic number 34. It has various physical appearances, including a brick-red powder, a vitreous black solid, and a grey metallic-looking form. It seldom occurs in this elemental state or as pure ore compounds in Earth's crust. Selenium (from σελήνη 'moon') was discovered in 1817 by Jöns Jacob Berzelius, who noted the similarity of the new element to the previously discovered tellurium (named for the Earth).
Selenium is found in metal sulfide ores, where it substitutes for sulfur. Commercially, selenium is produced as a byproduct in the refining of these ores. Minerals that are pure selenide or selenate compounds are rare. The chief commercial uses for selenium today are glassmaking and pigments. Selenium is a semiconductor and is used in photocells. Applications in electronics, once important, have been mostly replaced with silicon semiconductor devices. Selenium is still used in a few types of DC power surge protectors and one type of fluorescent quantum dot.
Although trace amounts of selenium are necessary for cellular function in many animals, including humans, both elemental selenium and (especially) selenium salts are toxic in even small doses, causing selenosis.[11] Symptoms include (in decreasing order of frequency): diarrhea, fatigue, hair loss, joint pain, nail brittleness or discoloration, nausea, headache, tingling, vomiting, and fever.[12]
Selenium is listed as an ingredient in many multivitamins and other dietary supplements, as well as in infant formula, and is a component of the antioxidant enzymes glutathione peroxidase and thioredoxin reductase (which indirectly reduce certain oxidized molecules in animals and some plants) as well as in three deiodinase enzymes. Selenium requirements in plants differ by species, with some plants requiring relatively large amounts and others apparently not requiring any.[13]
- ^ "Standard Atomic Weights: Selenium". CIAAW. 2013.
- ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. (2022-05-04). "Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. doi:10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
- ^ Se(−1) has been observed in diselenides(Se2−2, such as disodium diselenide (Na2Se2); see Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (2008). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (in German) (102 ed.). Walter de Gruyter. p. 829. ISBN 9783110206845. and H. Föppl; E. Busmann; F.-K. Frorath (1962). "Die Kristallstrukturen von α-Na2S2 und K2S2, β-Na2S2 und Na2Se2". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (in German). 314 (1): 12–20. doi:10.1002/zaac.19623140104.
- ^ A Se(0) atom has been identified using DFT in [ReOSe(2-pySe)3]; see Cargnelutti, Roberta; Lang, Ernesto S.; Piquini, Paulo; Abram, Ulrich (2014). "Synthesis and structure of [ReOSe(2-Se-py)3]: A rhenium(V) complex with selenium(0) as a ligand". Inorganic Chemistry Communications. 45: 48–50. doi:10.1016/j.inoche.2014.04.003. ISSN 1387-7003.
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. doi:10.1016/C2009-0-30414-6. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Se(III) has been observed in Se2NBr3; see Lau, Carsten; Neumüller, Bernhard; Vyboishchikov, Sergei F.; Frenking, Gernot; Dehnicke, Kurt; Hiller, Wolfgang; Herker, Martin (1996). "Se2NBr3, Se2NCl5, Se2NCl−6: New Nitride Halides of Selenium(III) and Selenium(IV)". Chemistry: A European Journal. 2 (11): 1393–1396. doi:10.1002/chem.19960021108.
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- ^ Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties" (PDF). Chinese Physics C. 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae.
- ^ Fernández-Bautista, Tamara; Gómez-Gómez, Beatriz; Palacín-García, Roberto; Gracia-Lor, Emma; Pérez-Corona, Teresa; Madrid, Yolanda (2022-01-15). "Analysis of Se and Hg biomolecules distribution and Se speciation in poorly studied protein fractions of muscle tissues of highly consumed fishes by SEC-UV-ICP-MS and HPLC-ESI-MS/MS". Talanta. 237 122922. doi:10.1016/j.talanta.2021.122922. ISSN 0039-9140. PMID 34736659. S2CID 243761320.
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- ^ Ruyle, George. "Poisonous Plants on Arizona Rangelands" (PDF). The University of Arizona. Archived from the original (PDF) on 15 July 2004. Retrieved 5 January 2009.