СЕЛЕНЙДЫ, соединения
Se с менее электроотрицат. элементами. Известны для металлов, а также неметаллов.
Кристаллич. в-ва, часто с металлич. блеском. Обладают полупроводниковой или
металлич. проводимостью (см. табл.). Нек-рые С., как, напр., фазы Шеврёля Сu2МО6Sе8,
при низких т-рах сверхпроводники.
С. s-элементов-солеобразные
соед. с преим. ионной связью. С. щелочных металлов состава М2Se
- производные селеноводородной к-ты, кристаллизующиеся в кубич. решетке типа
флюорита; полиселениды М2Sеn (кроме Li), где n
= 2-4,-кристаллы гексагон. сингонии. Известны также гидроселениды MHSe.
Все С. щелочных металлов в водных р-рах легко гидролизуются; Na2Se
и K2Se образуют кристаллогидраты. Моноселениды- бесцветны, полиселениды
-красно-коричневого, серого или черного цвета из-за присутствия полиселенид-ионов,
имеющих ковалентную связь. Моноселениды плавятся конгруэнтно при т-ре ~ 900
°С, полиселениды плавятся б. ч. инконгруэнтно при более низких т-рах, причем
т-ра плавления тем ниже, чем больше содержание Se.
Для металлов II а гр. известны
Моноселениды MSe, имеющие структуры типа NaCl, кроме BeSe со структурой сфалерита.
Это тугоплавкие в-ва (т. пл. 1000-1900 °С), легко разлагаются на воздухе,
гидролизуются водой. Для щел.-зем. металлов известны также полиселениды MSe2
и MSe3, плавятся инконгруэнтно, легко гидролизуются водой.
Для РЗЭ, особенно для элементов
цериевой подгруппы, характерно разнообразие типов С. Так, в системах Pr-Se найдены
PrSe, Pr5Se6, Pr3Se4, Pr2Se3,
Pr4Se7, PrSe2, Pr3Se7.
Меньшее число С. ооразуют элементы иттриевой подгруппы, а наим. число С. у Еu-в
системе Eu-Se найдено только две широкие области твердых р-ров на основе EuSe
и Eu2Se3. Моноселениды MSe наиб. тугоплавки, плавятся
конгруэнтно выше 1500°С, С. др. составов-б. ч. инконгруэнтно при 1200-1500
°С; с повышением содержания Se т-ры плавления понижаются. Соед. M4Se7
и с большим содержанием Se имеют характер полиселенидов. Моноселениды кристаллизуются
б. ч. в кубич. решетке типа NaCl и имеют металлич. проводимость. Сесквиселениды
М2Se3- полупроводники; для них характерен полиморфизм;
легко разлагаются разб. к-тами; во влажном воздухе постепенно окисляются. Полиселениды
обладают более металлич. св-вами, чем сесквиселениды.
С. актиноидов мало изучены.
Для Th известно 5 или 6 селенидов, подобных С. РЗЭ, для U-тоже 5, а для Рu-только
Pu2Se3 и PuSe2.
Для переходных элементов
IV-VIII гр. характерно разнообразие типов С., причем хим. связь в них можно
считать ковалентно-металлической с вкладом определенной доли ионной связи. Как
правило, эти С. представляют собой фазы переменного состава с определенной областью
гомогенности. Чаще всего встречаются MSe (и близкого состава) и, особенно, MSe2.
Первые кристаллизуются в структуре типа NiAs, кроме MnSe (структура типа NaCl).
Диселениды имеют б.ч. структуру типа CdI2, а С. элементов VIII гр.-типа
пирита. Состав других С. преим. лежит в интервале от моно- до диселенида (M3Se4,
M2Se3 и др.), хотя в нек-рых случаях образуются низшие
С., напр. Nb5Se4, Ni3Se2, Pd4Se,
как и высшие-MSe3 и даже MSe4. Больше всего С. (по семи)
образуют Zr и Hf.
Для Си известны С. состава
Cu2Se, CuSe, CuSe2, для Ag-только Ag2Se. Для
Аи получены Au2Se, AuSe и Au2Se3. У элементов
подгруппы Zn существуют по одному мо-носелениду MSe со структурой сфалерита
или вюрцита. С. переходных элементов отличаются хим. стойкостью, с трудом разлагаются
к-тами, но окисляются при нагр. на воздухе.
Для элементов III а гр.
характерно образование M2Se3. Сесквиселениды В и А1 неустойчивы,
быстро гидролизуются водой; Ga2Se3 и In2Se3
устойчивы, тогда как Tl2Se3 разлагается при охлаждении.
Эти соед. кристаллизуются в дефектных структурах типа сфалерита, для них характерен
полиморфизм. Моноселениды MSe известны для Ga, In и Tl, причем у них либо
присутствуют связи металл - металл, либо они представляют собой комплексы MIMIIISe2;
кристаллизуются в слоистых структурах. Низшие С. M2Se в кристаллич.
виде известны для Tl и Ga, а у остальных элементов-устойчивы только в парах.
У элементов IV а гр. известны
С. только двух типов-MSe и MSe2, причем для С существует только жидкий
CSe2, для Рb-только PbSe со структурой типа NaCl. Моноселениды Ge
и Sn имеют ромбич. решетку типа SnS.
Среди элементов V а гр.
для P описано 5 селенидов от P4Se до P2Se5,
наиб. устойчив P4Se3; для As-три: AsSe, As4Se3
и As2Se?; для Sb-только Sb2Se3,
тогда как в системе Bi-Se кроме Bi2Se3 существуют еще
две фазы-Вi2Sе и фаза с широкой областью однородности на основе BiSe.
Известно большое число
сложных С., напр. CuFeSe2, In2Mo15Se19.
Многие из них могут рассматриваться как соли, напр. селенобораты (TlBSe2),
селеногерманаты (Cd4GeSe), селеногаллаты (CrGaSe3).
К С. примыкают многочисл.
соединения, содержащие, наряду с Se, др. анионы -оксоселениды, селеногалогениды
(напр., SbSel), селеносульфиды (Tl2SSe2), селенотеллуриды
(Cu4SeTe) и т.д.
Получают С. в осн. либо
из простых в-в (непосредств. сплавлением в нейтральной атмосфере или в вакууме,
действием паров Se на металл), либо из водных р-ров солей действием H2Se
или (NH4)2Se. Реже используют такие методы, как взаимод.
H2Se с металлами или оксидами при высоких т-рах, восстановление селенитов
металлов Н2, NH3 и т.п., электролиз р-ра, напр. Na2SO4,
с катодом из Se и анодом из соответствующего металла. Для получения кристаллов
или пленок С. используют хим. транспортные р-ции.
С. мн. тяжелых металлов
встречаются в виде минералов, напр. берцелианит Cu2Se, науманит Ag2Se,
тиманнит HgSe, клаусталлит PbSe.
Простые и сложные С.-перспективные
материалы для высокотемпературной электроники. Их используют в фоторезисторах
и фотоэлементах (HgSe, PbSe), в качестве лазерных материалов (CdSe, PbSe, GaSe),
как компоненты люминофоров (ZnSe, BaSe), термоэлектрич. материалов (Bi2Se3,
In2Se3, Gd2Se3). С. применяют при
изготовлении датчиков эффекта Холла (HgSe), тензодатчиков (SnSe, PbSe, Bi2Se,),
детекторов g-, рентгеновского и УФ излучений (CdSe). Селениды As, Sb, In
и др.-компоненты стеклообразных полупроводников, халькогенидных стекол.
Диселениды тугоплавких
металлов (Мо, W, Nb и др.), имеющие слоистую структуру,-компоненты сухих анти-фрикц.
смазок, работающих в условиях высокого вакуума, напр. в космич. аппаратах. Селениды
Со, РЗЭ и др. металлов - катализаторы в орг. синтезе. Моноселениды La и Се-материалы
тиглей для прецизионных сплавов. Се-ленид Cd-пигмент для художеств. красок,
эмалей и глазурей.
Растворимые в воде С. токсичны.
Представляет опасность H2Se, образующийся при разложении С. при действии
влаги воздуха и к-т.
=== Исп. литература для статьи «СЕЛЕНЙДЫ»: Оболончик
В. А., Селениды, М., 1972; Полупроводниковые халь-когениды и сплавы на их основе,
М., 1975; Кристаллохимические проблемы материаловедения полупроводников, М.,
1975; Абрикосов Н.Х., Шелимо-ва Л.Е., Полупроводниковые материалы на основе
соединений АIVВVI, М., 1975; Ярембаш Е.И., Елисеев А.
А., Халькогениды редкоземельных элементов, М., 1975; Рустамов П. Г., Алиев О.
М., Эйнуллаев А. В., Халь-колантанаты редких элементов, М., 1989. П.
И. Федоров.
Страница «СЕЛЕНЙДЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|