Se · Elemento 34 · Não metal
O elemento de que os seus olhos precisam para funcionar e de que as fotocopiadoras precisaram para existir.
Estrutura
Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte-Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para rodar. O azul e o violeta indicam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.
Valores medidos
Cada barra mostra onde selénio se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.
Fontes: massas atómicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, e não medidos.
Tamanho, em escala
Raio de 120 pm — isso corresponde a 0,12 nm, portanto cerca de 4,17 milhões deles lado a lado cobririam um milímetro.
Faixa térmica
Selénio permanece líquido em uma faixa de 464 K, de 494 K a 958 K.
A história
O selénio é o notável metaloide que protege a vida contra danos oxidativos, ao mesmo tempo que impulsiona fotocopiadoras modernas e painéis solares. Este fascinante elemento existe em várias formas com propriedades completamente diferentes — pode ser um pó vermelho, um sólido cinzento semelhante a um metal ou um material preto vítreo. Nomeado a partir da palavra grega "selene", que significa lua, o selénio passou de ser considerado um resíduo tóxico a um nutriente essencial e material de alta tecnologia. Descoberto em 1817 pelo químico sueco Jöns Jacob Berzelius, o selénio foi inicialmente confundido com telúrio no resíduo da produção de ácido sulfúrico. Berzelius notou que esse resíduo tinha um cheiro característico quando queimado — semelhante ao de rabanetes — e percebeu que se tratava de um novo elemento. Durante décadas, o selénio foi considerado puramente tóxico, sem usos benéficos, ganhando a reputação de veneno industrial. O que torna o selénio absolutamente crucial atualmente são as suas propriedades fotoelétricas únicas. Quando a luz incide sobre o selénio, ele gera eletricidade (efeito fotovoltaico) ou altera a sua condutividade elétrica (efeito fotocondutor). Essa descoberta revolucionou a tecnologia, levando a fotocopiadoras, fotómetros, células solares e equipamentos fotográficos. Antes das câmaras digitais, os fotómetros de exposição de selénio eram essenciais para a fotografia. Mas há uma surpreendente reviravolta biológica: o selénio revelou-se um elemento-traço essencial para toda a vida. É um componente fundamental de enzimas antioxidantes, como a glutationa peroxidase, que protegem as células contra danos causados por radicais livres. A deficiência de selénio pode causar doenças cardíacas, enfraquecimento do sistema imunitário e problemas reprodutivos. As castanhas-do-pará são incrivelmente ricas em selénio — apenas duas castanhas fornecem toda a necessidade diária. O selénio também possui propriedades óticas fascinantes. Diferentes formas de selénio podem ser vermelhas, cinzentas ou pretas, e ele torna-se eletricamente condutor quando exposto à luz. Essa fotocondutividade tornou o selénio crucial para as primeiras câmaras de televisão e máquinas copiadoras.
Jöns Jakob Berzelius descobriu o selénio em 1817 enquanto investigava resíduos da produção de ácido sulfúrico. Inicialmente acreditando ter encontrado contaminação por telúrio, a análise cuidadosa de Berzelius revelou um novo elemento com propriedades semelhantes, mas características distintas, que ele nomeou selénio a partir do grego "selene", que significa lua.
Aplicações
As propriedades fotoelétricas únicas do selénio revolucionaram a eletrónica e continuam a possibilitar a tecnologia fotovoltaica moderna, enquanto a sua importância biológica o torna essencial para a saúde humana e a produtividade agrícola.
Seleneto de cobre, índio e gálio (CIGS) células solares de película fina alcançam eficiências superiores a 23% graças às propriedades ideais do intervalo de banda do selénio para a conversão de energia solar. Essas células solares flexíveis possibilitam sistemas fotovoltaicos integrados em edifícios e aplicações espaciais nas quais os painéis tradicionais de silício são impraticáveis.
A descoloração do vidro com selénio remove tonalidades verdes causadas por impurezas de ferro, criando vidro ótico cristalino para lentes, janelas e vidraria de laboratório. A produção de vidro rubi utiliza selénio para criar cores vermelhas brilhantes, valorizadas em aplicações decorativas e artísticas.
Tambores fotocondutores em impressoras a laser e fotocopiadoras utilizam as propriedades fotossensíveis do selénio para criar imagens eletrostáticas latentes. Díodos retificadores utilizaram historicamente as propriedades semicondutoras do selénio antes do domínio do silício, embora retificadores especializados de selénio ainda sirvam aplicações de nicho.
De onde vem
0,05 mg/kg da crosta terrestre · mais abundante do que 40% dos elementos
O selénio forma-se por meio de processos de captura de neutrões nos núcleos estelares, e a sua abundância reflete a posição do elemento no pico do ferro da energia de ligação nuclear. O selénio terrestre deriva tanto da condensação primordial como de interações posteriores com raios cósmicos na alta atmosfera.
A crosta terrestre contém aproximadamente 0,09 partes por milhão de selénio, tornando-o um dos elementos estáveis mais raros. O selénio raramente forma minerais independentes; em vez disso, ocorre como substituinte em traços em minerais que contêm enxofre e como estados de seleneto em depósitos de metais preciosos.
A maior parte do selénio comercial é obtida como subproduto do refino de cobre, no qual o selénio se concentra nas lamas anódicas durante a purificação eletrolítica do cobre. Essas lamas contêm 5-25% de selénio, recuperado por meio de processos de ustulação, lixiviação ácida e redução química.
Certas plantas, particularmente espécies acumuladoras de selénio, como Astragalus e Stanleya, concentram selénio dos solos, por vezes atingindo níveis tóxicos. Essas "plantas indicadoras de selénio" ajudam a localizar formações geológicas ricas em selénio e podem causar selenose em animais de pasto.
Manuseio
O selénio apresenta uma margem estreita entre a nutrição essencial e a toxicidade. Embora seja necessário para a saúde humana, a exposição excessiva ao selénio causa selenose, com queda de cabelo, fragilidade das unhas e sintomas neurológicos.
A proteção respiratória e a ventilação com exaustão local evitam a exposição a poeiras e vapores de selénio. Os sistemas de deteção de gás seleneto de hidrogénio são essenciais em instalações de processamento de selénio devido à sua extrema toxicidade.
Respostas rápidas
Selénio (símbolo Se) é o elemento 34 da tabela periódica, um Não metal do período 4, grupo 16. O elemento de que os seus olhos precisam para funcionar e de que as fotocopiadoras precisaram para existir. À temperatura ambiente, é um sólido.
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴, resultando em 4 camadas ocupadas com a distribuição 2, 8, 18, 6. Sua camada externa contém 6 eletrões, o que determina seu comportamento nas ligações.Selénio derrete a 494 K (220.9 °C) e entra em ebulição a 958 K (684.9 °C).
A massa atómica padrão de Selénio é 78.971 u. Trata-se de uma média ponderada dos seus isótopos que ocorrem naturalmente, por isso raramente é um número inteiro.
Selénio tem densidade de 4.81 g/cm³. A água tem 1.0 g/cm³, portanto um bloco de Selénio é aproximadamente 4.8× mais pesado.
Selénio tem eletronegatividade de Pauling igual a 2.55. A escala vai de 0,70 (frâncio, o menos ávido por eletrões) a 3,98 (flúor, o mais ávido). Valores nessa faixa intermediária tendem a formar ligações covalentes, em vez de ligações fortemente iónicas.
Selénio foi descoberto em 1817 por Jons Jacob Berzelius. Recebe esse nome em homenagem a grego selene, a Lua.
Selénio constitui sobre 0.05 mg/kg da crosta terrestre — é realmente raro, por isso é caro.