సెలీనియం (Se): ధర్మాలు, చర్యలు మరియు ప్రాముఖ్యత

పరిచయం

సెలీనియం (Se) అనేది గ్రూప్ 16 (చాల్కోజెన్స్)లోని p- బ్లాక్ మూలకం, ఇది లోహాలు మరియు అలోహాల మధ్య వంతెనగా పనిచేసే ఆకర్షణీయమైన లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది. దీని ప్రత్యేకమైన ఫోటోకండక్టివ్ మరియు సెమీకండక్టింగ్ స్వభావం వివిధ సాంకేతికతలలో దీని వినియోగానికి ఆధారం, అయితే మానవ ఆరోగ్యానికి అవసరమైన ట్రేస్ ఎలిమెంట్‌గా దీని జీవశాస్త్ర పాత్ర చాలా ముఖ్యమైనది. సెలీనియం రసాయన శాస్త్రాన్ని అర్థం చేసుకోవడం సైద్ధాంతిక పరీక్షలకు మరియు దాని వాస్తవ ప్రపంచ ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి చాలా ముఖ్యమైనది.

CBSE/JEE త్వరిత పునశ్చరణ గమనికలు

పరమాణు సంఖ్య (Z): 34
పరమాణు ద్రవ్యరాశి (Ar): 78.96 u
గ్రూప్: 16 (చాల్కోజెన్స్)
పీరియడ్: 4
బ్లాక్: p-బ్లాక్
వాలెన్సీ: సాధారణంగా -2, +2, +4, +6
సాధారణ ఆక్సీకరణ స్థితులు: -2, 0, +2, +4, +6
స్వభావం: అలోహం, బహురూపతను ప్రదర్శిస్తుంది (ఉదా., ఎరుపు అమోర్ఫస్, బూడిద లోహ, నలుపు విట్రియస్ రూపాలు). బూడిద ‘లోహ’ సెలీనియం అత్యంత స్థిరమైన మరియు వాహక రూపం.
ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ: 2.55 (పౌలింగ్ స్కేల్)
మొదటి అయనీకరణ ఎంథాల్పీ: 941 kJ/mol

ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం & బంధన స్వభావం

ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం

సెలీనియం యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴.

వాలెన్స్ షెల్ విన్యాసం

వాలెన్స్ షెల్ విన్యాసం 4s² 4p⁴.

బంధన స్వభావం

సెలీనియం దాని సాపేక్షంగా అధిక అయనీకరణ శక్తి మరియు ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ కారణంగా ప్రాథమికంగా సమయోజనీయ సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది.

ఆక్సీకరణ స్థితి -2: సెలెనైడ్ అయాన్‌లను (Se²⁻) ఏర్పరుస్తుంది, అయితే ఇవి సల్ఫైడ్ అయాన్‌ల (S²⁻) కంటే తక్కువ స్థిరంగా ఉంటాయి.
ఆక్సీకరణ స్థితి +2: SeCl₂ వంటి సమ్మేళనాలలో గమనించబడుతుంది.
ఆక్సీకరణ స్థితి +4: అత్యంత సాధారణ ధనాత్మక ఆక్సీకరణ స్థితి. ఇది ఒక 4s ఎలక్ట్రాన్ మరియు రెండు 4p ఎలక్ట్రాన్‌ల ఉత్తేజానికి దారితీస్తుంది, ఫలితంగా sp³d సంకరీకరణ జరుగుతుంది (ఉదా., SeF₄).
ఆక్సీకరణ స్థితి +6: రెండు 4s ఎలక్ట్రాన్‌లు మరియు మూడు 4p ఎలక్ట్రాన్‌లను ఖాళీ 4d ఆర్బిటాళ్లకు ప్రోత్సహించడం ద్వారా సాధించబడుతుంది, ఫలితంగా sp³d² సంకరీకరణ జరుగుతుంది (ఉదా., SeF₆, H₂SeO₄).

కీలక రసాయన చర్యలు

1. హైడ్రోజన్‌తో చర్య

సెలీనియం హైడ్రోజన్‌తో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ సెలెనైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది అత్యంత విషపూరితమైన వాయువు. H₂ (g) + Se (s) \rightarrow H₂Se (g)

2. ఆక్సిజన్‌తో చర్య

సెలీనియం ఆక్సిజన్‌లో మండి సెలెనియం డైఆక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. Se (s) + O₂ (g) \rightarrow SeO₂ (s)

3. హాలోజన్‌లతో చర్య

సెలీనియం హాలోజన్‌లతో నేరుగా చర్య జరిపి హాలైడ్‌లను ఏర్పరుస్తుంది.

ఫ్లోరిన్‌తో: Se (s) + 2F₂ (g) \rightarrow SeF₄ (l) (సెలీనియం టెట్రాఫ్లోరైడ్) Se (s) + 3F₂ (g) \rightarrow SeF₆ (g) (సెలీనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్)
క్లోరిన్‌తో: Se (s) + 2Cl₂ (g) \rightarrow SeCl₄ (s) (సెలీనియం టెట్రాక్లోరైడ్)

4. గాఢ నైట్రిక్ ఆమ్లంతో చర్య (ఆక్సీకరణం)

గాఢ నైట్రిక్ ఆమ్లం సెలీనియంను సెలెనస్ ఆమ్లంగా ఆక్సీకరణం చేస్తుంది. 3Se (s) + 4HNO₃ (conc.) \rightarrow 3H₂SeO₃ (aq) + 4NO (g)

5. బలమైన క్షారాలతో చర్య (విఘటనం)

NaOH వంటి బలమైన క్షారాలతో వేడిచేసినప్పుడు, సెలీనియం విఘటనం చెంది సెలెనైడ్ మరియు సెలెనైట్‌లను ఏర్పరుస్తుంది. 3Se (s) + 6NaOH (aq) \rightarrow Na₂SeO₃ (aq) + 2Na₂Se (aq) + 3H₂O (l)

పారిశ్రామిక మరియు జీవ ప్రాముఖ్యత

పారిశ్రామిక ప్రాముఖ్యత

ఫోటోకండక్టివిటీ: బూడిద రంగు అమోర్ఫస్ సెలీనియం ఫోటోకండక్టివిటీని ప్రదర్శిస్తుంది, అంటే కాంతికి గురైనప్పుడు దాని విద్యుత్ వాహకత్వం గణనీయంగా పెరుగుతుంది. ఈ లక్షణాన్ని ఫోటోసెల్స్, లైట్ మీటర్లు, సోలార్ సెల్స్ మరియు జిరాక్స్ (ఫోటోకాపీయింగ్ మెషీన్‌లు)లో ఉపయోగిస్తారు.
సెమీకండక్టర్లు: ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (AC) ను డైరెక్ట్ కరెంట్ (DC) గా మార్చడానికి రెక్టిఫైయర్‌లలో ఉపయోగిస్తారు.
గ్లాస్ పరిశ్రమ: గాజు తయారీలో రంగును తొలగించే ఏజెంట్‌గా సెలీనియంను ఉపయోగిస్తారు, ఇది ఇనుము మలినాల వల్ల ఏర్పడే ఆకుపచ్చ రంగును తగ్గిస్తుంది. ఇది గాజు, ఎనామెల్స్ మరియు గ్లేజ్‌లకు ఎరుపు రంగును కూడా ఇస్తుంది.
లోహశాస్త్రం: స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ మరియు రాగి మిశ్రమ లోహాలకు వాటి యంత్ర సామీప్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి కలుపుతారు.
వర్ణద్రవ్యాలు: కాడ్మియం సల్ఫోసెలెనైడ్ సమ్మేళనాలు ప్రకాశవంతమైన ఎరుపు, నారింజ మరియు మెరూన్ వర్ణద్రవ్యాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

జీవ ప్రాముఖ్యత

అవసరమైన ట్రేస్ మూలకం: సెలీనియం మానవులకు మరియు జంతువులకు అవసరమైన సూక్ష్మ పోషకం. ఇది సెలెనోఎంజైమ్‌లు అని పిలువబడే అనేక ఎంజైమ్‌లలో ముఖ్యమైన భాగం, ముఖ్యంగా గ్లూటాథియోన్ పెరాక్సిడేస్ (GPx), ఇది ఫ్రీ రాడికల్స్ వల్ల కలిగే ఆక్సీకరణ నష్టం నుండి కణాలను రక్షిస్తుంది.
యాంటీఆక్సిడెంట్ పాత్ర: సెలెనోఎంజైమ్‌ల ద్వారా, సెలీనియం యాంటీఆక్సిడెంట్ రక్షణ యంత్రాంగాలు మరియు రోగనిరోధక పనితీరులో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.
థైరాయిడ్ హార్మోన్ల జీవక్రియ: సెలెనోఎంజైమ్‌లు థైరాయిడ్ హార్మోన్ల జీవక్రియలో పాల్గొంటాయి.
లోపం: సెలీనియం లోపం కేశన్ వ్యాధి (ఒక రకమైన కార్డియోమయోపతి) మరియు కాషిన్-బెక్ వ్యాధి (ఒక ఆస్టియోఆర్థ్రోపతి) వంటి వివిధ ఆరోగ్య సమస్యలకు దారితీస్తుంది.
విషపూరితం: అవసరమైనప్పటికీ, సెలీనియం అధిక మోతాదులో విషపూరితమైనది. అధికంగా తీసుకోవడం వల్ల సెలెనోసిస్ ఏర్పడుతుంది, దీని లక్షణాలు జుట్టు రాలడం, గోర్లు పెళుసుగా మారడం, చర్మ గాయాలు, నాడీ సంబంధిత నష్టం మరియు జీర్ణశయాంతర లోపాలు.