Se · Élément 34 · Non-métal
L’élément dont vos yeux ont besoin pour fonctionner et dont les photocopieurs avaient besoin pour exister.
Structure
Il ne s’agit pas d’un diagramme de points sur des anneaux — mais d’un échantillon de Monte-Carlo de la véritable densité de probabilité |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.
Valeurs mesurées
Chaque barre indique où se situe le sélénium parmi les 118 éléments pour cette propriété.
Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites plutôt que mesurées.
Même élément, neutrons différents
Tous les atomes de sélénium ont le même nombre de protons, 34, et ne diffèrent que par leur nombre de neutrons : ces variantes sont ses isotopes. Le plus courant, Se-80, a 46 neutrons et représente 49,80 % du sélénium naturel.
| ISOTOPE | Neutrons | Abondance naturelle | Demi-vie | Mode de désintégration |
|---|---|---|---|---|
| Se-74 | 40 | 0,86 % | Stable | — |
| Se-75 | 41 | — | 119,78 j | ε |
| Se-76 | 42 | 9,23 % | Stable | — |
| Se-77 | 43 | 7,60 % | Stable | — |
| Se-78 | 44 | 23,69 % | Stable | — |
| Se-80 le plus courant | 46 | 49,80 % | Stable | — |
| Se-82 | 48 | 8,82 % | 9,6 × 10¹⁹ an | 2β⁻ |
Le raccourci scolaire, masse atomique arrondie moins numéro atomique, donne 45 pour le sélénium, mais son atome le plus courant a 46 neutrons : la masse atomique, 78,971, est une moyenne sur tous les isotopes naturels.
Modes de désintégration
Données : IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, évaluations des états fondamentaux, consultées le 10 octobre 2026. L’abondance est la part des atomes dans l’élément naturel ; un tiret signifie que l’isotope n’a pas d’abondance naturelle de référence.
Taille, à l’échelle
Rayon de 120 pm — soit 0,12 nm ; il en faudrait donc environ 4,17 millions côte à côte pour couvrir un millimètre.
Plage thermique
Entre 494 K et 958 K, le sélénium est liquide : une plage de 464 K.
L’histoire
Le sélénium (Se) est l’élément 34, un non-métal du groupe 16, situé sous le soufre et au-dessus du tellure. Il existe sous plusieurs formes. La forme grise, stable, est un solide cristallin qui conduit faiblement l’électricité, et mieux lorsqu’il est éclairé ; le sélénium rouge peut être amorphe ou cristallin, et le sélénium noir est vitreux. Le sélénium gris fond à 221 °C (494 K), bout à 685 °C (958 K) et a une masse volumique de 4,81 g/cm³. Le sélénium est un oligo-élément essentiel pour l’homme et les animaux, mais il est toxique à plus forte dose.
Le sélénium possède 34 électrons répartis sur quatre couches, selon la distribution 2, 8, 18, 6, avec la configuration [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴. Comme le soufre, il forme des séléniures contenant l’ion Se²⁻ et des composés aux états d’oxydation +4 et +6, comme le dioxyde de sélénium et l’acide sélénique.
Le sélénium naturel compte six isotopes ; le sélénium-80 est le plus abondant, avec environ 50 %. Le sélénium-82 est radioactif, mais avec une demi-vie d’environ 10²⁰ ans, il est en pratique stable.
En 1817, Jöns Jacob Berzelius et Johan Gottlieb Gahn ont étudié un dépôt brun-rouge dans les chambres de plomb d’une usine d’acide sulfurique de Gripsholm, en Suède, qui grillait de la pyrite provenant de la mine de cuivre de Falun. Ils ont d’abord cru qu’il s’agissait de tellure.
Au début de 1818, Berzelius avait conclu que le dépôt contenait un nouvel élément. Comme le tellure avait été nommé d’après la Terre (en latin tellus), il a appelé le nouvel élément sélénium, d’après la Lune (en grec selene).
En 1873, l’ingénieur anglais Willoughby Smith a découvert que la résistance électrique du sélénium diminue lorsqu’il est éclairé. Cette photoconductivité a conduit aux premiers posemètres et aux premières cellules photoélectriques puis, à partir des années 1950, aux photocopieurs xérographiques.
Longtemps connu comme un poison pour le bétail, le sélénium a été reconnu en 1957 par Klaus Schwarz et Calvin Foltz comme un nutriment essentiel qui prévient les lésions du foie chez le rat.
Applications
Le sélénium est ajouté aux aliments pour animaux et, dans certains pays aux sols pauvres en sélénium comme la Finlande, aux engrais. Le sulfure de sélénium est le principe actif de certains shampooings antipelliculaires, et le sélénium est vendu comme complément alimentaire.
D’où il vient
0,05 mg/kg de la croûte terrestre · plus abondant que 40 % des éléments
Le sélénium est rare dans la croûte terrestre, avec environ 0,05 partie par million. Il accompagne le soufre dans la nature et se trouve surtout sous forme de séléniure, à la place du sulfure, dans les minerais de cuivre, de plomb, d’argent et d’autres métaux. Les minéraux propres au sélénium, comme la clausthalite (séléniure de plomb), sont peu courants.
Le sélénium est récupéré comme sous-produit, principalement à partir des boues anodiques laissées par le raffinage électrolytique du cuivre. La Chine, le Japon, la Russie et la Belgique figurent parmi les principaux raffineurs (USGS).
La teneur en sélénium des sols varie fortement. Les sols de certaines régions de Chine et de Finlande en sont naturellement pauvres, ce qui a entraîné des carences en sélénium, tandis que certains sols de l’ouest des États-Unis en sont si riches que certaines plantes en accumulent des quantités toxiques et empoisonnent le bétail qui les broute.
Manipulation
Le sélénium est un nutriment essentiel : il entre dans la composition des sélénoprotéines, dont des enzymes qui protègent les cellules des dommages oxydatifs et des enzymes qui activent l’hormone thyroïdienne. L’écart entre un apport suffisant et un excès est étroit. La limite supérieure fixée par les NIH pour les adultes est de 400 microgrammes par jour ; un apport prolongé au-delà peut provoquer une sélénose, avec une haleine à odeur d’ail, une chute des cheveux et des ongles et des atteintes nerveuses.
Le séléniure d’hydrogène (H₂Se) est un gaz très toxique, et le dioxyde de sélénium est toxique et corrosif. L’inhalation de poussières ou de fumées de sélénium irrite les poumons. Aux États-Unis, la limite de l’OSHA pour les composés du sélénium dans l’air des lieux de travail est de 0,2 mg par mètre cube.
Pour aller plus loin
Réponses rapides
Le sélénium (symbole Se) est l’élément 34 du tableau périodique, un non-métal de la période 4, groupe 16. L’élément dont vos yeux ont besoin pour fonctionner et dont les photocopieurs avaient besoin pour exister. À température ambiante, c’est un solide.
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴ ; elle comporte 4 couches occupées, avec la répartition 2, 8, 18, 6. Sa couche externe contient 6 électrons, ce qui détermine son comportement en matière de liaisons.Le sélénium fond à 494 K (220,9 °C) et bout à 958 K (684,9 °C).
La masse atomique standard du sélénium est de 78,971 u. Il s’agit d’une moyenne pondérée de ses isotopes présents naturellement, ce qui explique qu’elle soit rarement un nombre entier.
L’atome de sélénium le plus courant, Se-80, a 46 neutrons : son nombre de masse, 80, moins son numéro atomique, 34. Il représente 49,80 % du sélénium naturel. Le raccourci scolaire, masse atomique arrondie (78,971) moins numéro atomique, donne 45, car la masse atomique est une moyenne sur tous les isotopes naturels du sélénium.
La masse volumique du sélénium est de 4,81 g/cm³. L’eau a une masse volumique de 1,0 g/cm³ ; un bloc de sélénium est donc environ 4,8× plus lourd.
L’électronégativité du sélénium sur l’échelle de Pauling est de 2,55. L’échelle va de 0,70 (le francium, qui attire le moins les électrons) à 3,98 (le fluor, qui les attire le plus). Les valeurs de cette plage intermédiaire tendent à former des liaisons covalentes plutôt que des liaisons fortement ioniques.
La découverte du sélénium remonte à 1817 ; on la doit à Jons Jacob Berzelius. Origine du nom : grec selene, la Lune.
Le sélénium constitue environ 0,05 mg/kg de la croûte terrestre — véritablement rare, ce qui explique son prix élevé.