34 Se Selenio 78.96
Non metallo p-block Period 4 Group 16

Selenio

Se · Element 34 · Chalcogens

The element your eyes need to work and photocopiers needed to exist.

STATO A 20°C solido
MASSA ATOMICA 78.96 u
ELECTRON CONFIGURATION [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴

Struttura

L'atomo di selenio

Non è un diagramma di punti su anelli, ma un campionamento Monte Carlo della densità di probabilità effettiva |ψ|² per ogni sottolivello occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il viola indicano segni opposti della funzione d'onda, rendendo possibile il legame.

Nuvola orbitale

Valori misurati

Scheda delle proprietà

Ogni barra mostra dove si colloca selenio tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.

Fisico

Densità 4.81 g/cm³ 27%
Punto di Fusione 494 K 25%
Punto di Ebollizione 958 K 23%
Calore specifico 0.321 J/g·K
Conduttività Termica 2.04 W/m·K 17%

Atomico

Raggio Atomico 120 pm 14%
Raggio covalente 120 pm
Raggio di van der Waals 190 pm

Elettronico

Elettronegatività 2.55 90%
energia di ionizzazione 940.7 kJ/mol 83%
Affinità Elettronica 194.9 kJ/mol 89%

Presenza

Abbondanza nella crosta 0.05 mg/kg 40%

Identità

SimboloSe
Numero atomico34
Massa atomica78.96 u
CategoriaNon metallo
Bloccop
Struttura cristallinaesagonale
Stati di ossidazione-2, +2, +4, +6
Scoperto1817
Scoperto daJons Jacob Berzelius

Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati da ~ sono predetti anziché misurati.

Dimensioni, in scala

How big is a selenio atom?

Radius 120 pm — that is 0.12 nm, so about 4167 million of them side by side would span a millimetre.

Intervallo termico

Solid, liquid, gas — and when

Selenio is liquid over a 464 K window, from 494 K to 958 K.

Dove si trova

Posizione nella tavola

Selenio sits in period 4, group 16. Everything in group 16 shares the same outer-electron count, which is why they behave so similarly.

OTHER NON METALLI

All non metalli

La storia

Che cos'è selenio e come lo abbiamo scoperto

Il selenio è il notevole metalloide che protegge la vita dai danni ossidativi, alimentando al contempo le moderne fotocopiatrici e i pannelli solari. Questo affascinante elemento esiste in diverse forme con proprietà completamente differenti: può essere una polvere rossa, un solido grigio simile a un metallo oppure un materiale nero dall'aspetto vetroso. Prendendo il nome dalla parola greca "selene", che significa luna, il selenio è passato dall'essere considerato un prodotto di scarto tossico a diventare un nutriente essenziale e un materiale high-tech. Scoperto nel 1817 dal chimico svedese Jöns Jacob Berzelius, il selenio fu inizialmente scambiato per tellurio nel residuo della produzione di acido solforico. Berzelius notò che questo residuo aveva un odore caratteristico quando veniva bruciato, simile a quello dei ravanelli, e si rese conto che si trattava di un nuovo elemento. Per decenni, il selenio fu considerato esclusivamente tossico e privo di usi benefici, guadagnandosi la reputazione di veleno industriale. Ciò che rende il selenio assolutamente fondamentale oggi sono le sue proprietà fotoelettriche uniche. Quando la luce colpisce il selenio, genera elettricità (effetto fotovoltaico) oppure modifica la sua conducibilità elettrica (effetto fotoconduttivo). Questa scoperta rivoluzionò la tecnologia, portando allo sviluppo di fotocopiatrici, esposimetri, celle solari e apparecchiature fotografiche. Prima delle fotocamere digitali, gli esposimetri al selenio erano essenziali per la fotografia. Ma ecco la straordinaria particolarità biologica: il selenio si è rivelato un oligoelemento essenziale per ogni forma di vita. È un componente fondamentale di enzimi antiossidanti come la glutatione perossidasi, che protegge le cellule dai danni causati dai radicali liberi. Una carenza di selenio può causare malattie cardiache, indebolimento del sistema immunitario e problemi riproduttivi. Le noci del Brasile sono incredibilmente ricche di selenio: appena due noci forniscono l'intero fabbisogno giornaliero. Il selenio possiede anche affascinanti proprietà ottiche. Diverse forme di selenio possono essere rosse, grigie o nere, e il materiale diventa elettricamente conduttivo quando viene esposto alla luce. Questa fotoconduttività rese il selenio fondamentale per le prime videocamere televisive e le macchine fotocopiatrici.

The discovery of selenio

L'impurità di tellurio

Jöns Jakob Berzelius scoprì il selenio nel 1817 mentre studiava i residui della produzione di acido solforico. Inizialmente convinto di aver trovato una contaminazione da tellurio, l'analisi accurata di Berzelius rivelò un nuovo elemento con proprietà simili ma caratteristiche distintive, che chiamò selenio dalla parola greca "selene", che significa luna.

Applicazioni

A cosa serve selenio

Selenio: il pioniere fotoelettrico

Le proprietà fotoelettriche uniche del selenio hanno rivoluzionato l'elettronica e continuano a rendere possibile la moderna tecnologia fotovoltaica, mentre la sua importanza biologica lo rende essenziale per la salute umana e la produttività agricola.

Applicazioni fotovoltaiche

Celle solari a film sottile di seleniuro di rame, indio e gallio (CIGS) raggiungono efficienze superiori al 23% grazie alle proprietà del bandgap ottimale del selenio per la conversione dell'energia solare. Queste celle solari flessibili consentono di integrare il fotovoltaico negli edifici e di realizzare applicazioni spaziali in cui i tradizionali pannelli di silicio risultano poco pratici.

Produzione del vetro

La decolorazione del selenio elimina le tonalità verdi del vetro causate dalle impurità di ferro, creando vetro ottico perfettamente trasparente per lenti, finestre e vetreria da laboratorio. La produzione del vetro rubino utilizza il selenio per creare brillanti colorazioni rosse, apprezzate nelle applicazioni decorative e artistiche.

Componenti elettronici

I tamburi fotoconduttori delle stampanti laser e delle fotocopiatrici sfruttano le proprietà fotosensibili del selenio per creare immagini elettrostatiche latenti. I diodi raddrizzatori utilizzavano storicamente le proprietà semiconduttrici del selenio prima della diffusione del silicio, anche se raddrizzatori specializzati al selenio sono ancora impiegati in applicazioni di nicchia.

Selenio: l'essenziale nascosto

  • Sistemi per l'energia solare
    • Pannelli solari a film sottile per uso residenziale e commerciale
    • Sistemi fotovoltaici integrati negli edifici
    • Celle solari flessibili per superfici curve
    • Pannelli solari di livello spaziale per satelliti
  • Salute e nutrizione
    • Integratori alimentari e multivitaminici
    • Integratori per mangimi animali (bestiame e pollame)
    • Alimenti e bevande arricchiti con selenio
    • Ammendanti agricoli per il suolo
  • Produzione e industria
    • Processi di decolorazione e colorazione del vetro
    • Vulcanizzazione della gomma e additivi per materie plastiche
    • Produzione e lavorazione di leghe metalliche
    • Applicazioni come catalizzatore chimico
  • Elettronica e stampa
    • Tamburi per stampanti laser e fotocopiatrici
    • Apparecchiature e processi fotografici
    • Raddrizzatori e interruttori elettronici
    • Dispositivi e sensori fotosensibili

Da dove proviene

Presenza in natura

0.05 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 40% of elements

Selenio: raro ma diffuso

Il selenio si forma attraverso processi di cattura neutronica nei nuclei stellari, e la sua abbondanza riflette la posizione dell'elemento nel picco del ferro dell'energia di legame nucleare. Il selenio terrestre deriva sia dalla condensazione primordiale sia dalle successive interazioni dei raggi cosmici nell'alta atmosfera.

Distribuzione terrestre

La crosta terrestre contiene circa 0,09 parti per milione di selenio, rendendolo uno degli elementi stabili più rari. Il selenio forma raramente minerali indipendenti; si trova invece come sostituente in tracce nei minerali contenenti zolfo e come fase seleniuro nei giacimenti di metalli preziosi.

Recupero industriale

La maggior parte del selenio commerciale è ottenuta come sottoprodotto della raffinazione del rame, dove il selenio si concentra nei fanghi anodici durante la purificazione elettrolitica del rame. Questi fanghi contengono il 5-25% di selenio, recuperato attraverso processi di arrostimento, lisciviazione acida e riduzione chimica.

Concentrazione biologica

Alcune piante, in particolare le specie accumulatrici di selenio come Astragalus e Stanleya, concentrano il selenio dal suolo, raggiungendo talvolta livelli tossici. Queste "piante indicatrici del selenio" aiutano a individuare formazioni geologiche ricche di selenio e possono causare selenosi nel bestiame al pascolo.

Manipolazione

Sicurezza

Sicurezza del selenio: essenziale ma tossico

Il selenio presenta un margine ristretto tra nutrizione essenziale e tossicità. Sebbene sia necessario per la salute umana, un'esposizione eccessiva al selenio causa selenosi, con perdita di capelli, fragilità delle unghie e sintomi neurologici.

Limiti di esposizione professionale

  • OSHA PEL: 0,2 mg/m³ (TWA di 8 ore) per i composti del selenio
  • NIOSH REL: 0,2 mg/m³ (TWA di 10 ore)
  • Seleniuro di idrogeno: 0,05 ppm (gas estremamente tossico)

Misure di sicurezza

La protezione delle vie respiratorie e la ventilazione con aspirazione localizzata prevengono l'esposizione alla polvere e ai vapori di selenio. I sistemi di rilevamento del gas seleniuro di idrogeno sono essenziali negli impianti di lavorazione del selenio a causa della sua estrema tossicità.

Risposte rapide

Selenio: domande frequenti

What is Selenio?

Selenio (symbol Se) is element 34 on the periodic table, a non metallo in period 4, group 16. The element your eyes need to work and photocopiers needed to exist. At room temperature it is a solid.

What is the electron configuration of Selenio?

Selenio's ground-state electron configuration is [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴, giving 4 occupied shells holding 2, 8, 18, 6 electrons respectively. Its outer shell holds 6 electrons, which is what sets its bonding behaviour.

What are the melting and boiling points of Selenio?

Selenio melts at 494 K (220.9 °C) and boils at 958 K (684.9 °C).

What is the atomic mass of Selenio?

The standard atomic weight of Selenio is 78.96 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.

How dense is Selenio?

Selenio has a density of 4.81 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of selenio is about 4.8× heavier.

What is the electronegativity of Selenio?

Selenio has a Pauling electronegativity of 2.55. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.

Who discovered Selenio, and when?

Selenio was discovered in 1817 by Jons Jacob Berzelius. It is named after greek selene, the Moon.

How common is Selenio on Earth?

Selenio makes up about 0.05 mg/kg of the Earth's crust — genuinely rare, which is why it is expensive.