ЧТО ТАКОЕ СЕЛЕНИДЫ
Некоторые селениды встречаются в природе, чаще всего сопутствуют полиметаллическим сульфидным месторождениям. Кристаллизуются преим. в структурах NaCl, ZnS, NiAs, CaF2, Cdl2, MoS2, Th3P4, пирита и тетрадимита. Изолированный атом селена имеет конфигурацию валентных электронов s2p4 и в соединениях стремится к присоединению электронов и достройке до наиболее стабильной конфигурации s2р6.
В определенных условиях возможна отдача электронов атомом селена с образованием квазистабильной конфигурации sp3. Щелочные металлы образуют нормальные С. типа M2Se (соли селеноводородной к-ты) и полиселениды M2Sen(2 < n < 5). Нормальные Селениды — белые солеобразные кристаллы, растворимые в воде, легко гидролизуют. На воздухе окрашиваются выделяющимся селеном в красно-коричневый цвет. Полиселениды — кристаллы серо-черного цвета, характерного для полиионов — Se — Se —, гигроскопичны, во влажном воздухе разлагаются с образованием селенистого водорода (Н2Se), к-рый окисляется кислородом воздуха с выделением селена, окрашивающего кристаллы в красный цвет.
Селениды щелочноземельных металлов
Щелочноземельные металлы, бериллий, магний и металлы подгруппы цинка образуют моно-селениды типа MSe. Селениды щелочноземельных металлов легко разлагаются во влажном воздухе с выделением H2Se и элементарного селена; Селениды металлов подгруппы цинка отличаются большей устойчивостью. Медь и серебро образуют с селеном соединения М2Se, стабильные селениды золота не получены.
Для непереходных элементов III подгруппы периодической системы (бора, алюминия, галлия, индия, таллия) типичны M2Se3, но образуются и др. соединения, напр. Tl2Se, GaSe. Наибольшее число селенидных фаз образуют галлий и индий. С. алюминия Al2Se3 — солеобразное соединение, разлагающееся водой и к-тами с выделением селеноводорода.
Кремний и металлы подгруппы германия образуют моно-селениды MSe и диселениды MSe2 (кроме свинца). Для металлов подгруппы мышьяка характерны соединения M2Se3 со слоистой структурой типа аурипигмента или тетрадимита, образуются также другие фазы, напр. Bi2Se и BiSe. Сплавы системы мышьяк — селен легко переходят в стеклообразное состояние и относятся к классу стеклообразных полупроводников.
Все Селениды непереходных элементов I-V групп периодической системы обладают ионно-ковалентным типом химической связи (с различной степенью ионности) и являются полупроводниками (см. Полупроводниковые материалы)] d -переходные металлы, лантаноиды и актиноиды образуют с селеном многочисленные соединения типа M2Se, M3Se4, MSe, M2Se3, MSe2 и др.
Переходных металлов
Многие селениды переходных металлов — фазы переменного состава с широкими областями гомогенности. Селениды переходных металлов характеризуются ковалентно-метал-лической связью с наложением определенной доли ионной связи. При малом содержании селена связь между атомами носит преим. металлический характер и осуществляется коллективизированными электронами.
Бели содержание селена увеличивается, доля ковалентной связи между атомами возрастает тем в большей степени, чем больше достроена rf-оболочка атома переходного металла, и происходит переход от металлической проводимости (при малых отношениях Se/M) к полупроводниковой (при больших отношениях Se/M). Диселениды молибдена, вольфрама, ниобия, тантала и др. имеют слоистую гексагональную структуру и являются твердыми смазками, к-р ые можно эксплуатировать в вакууме или в инертной среде при высоких т-рах (до 800—1000° С).
Растворение
Селениды щелочных и щелочноземельных металлов и алюминия легко растворимы в к-тах и гидролизуются водой. С лантаноидов также хорошо растворяются в к-тах. С серебра, меди и металлов подгруппы цинка, а также d-переходных металлов трудно растворяются в к-тах (применяют кислоты-окислители, «царскую водку», добавки перекиси водорода и комплексообразователей). На воздухе С. начинают окисляться при т-ре от 300 до 400° С В вакууме и инертной среде стойкость С возрастает, напр. NbSe2 стоек при т-ре 900° С, WSe2 — при т-ре 800° С.
Получение селенидов
Синтезом из элементов при нагревании в инертной среде или в вакууме; взаимодействием паров селена с простыми веществами; взаимодействием селеноводорода с металлами, их окислами или солями; действием селеноводорода на водные растворы солей металлов; восстановлением водородом или др. восстановителями соединений селена (селенатов, селенитов) ; термической диссоциацией высших селенидов; взаимодействием компонентов в газовой фазе.
Применение селенидов
Разработаны методы синтеза монокристаллов полупроводниковых С. Селениды применяют в основном в качестве полупроводниковых материалов (С галлия, индия, таллия, олова, свинца, сурьмы, висмута и др.), для создания фоторезисторов, фотоэлементов, фоточувствительных слоев (С. металлов подгруппы цинка, таллия), термо-электр. устройств (С. сурьмы, висмута, лантаноидов), датчиков для измерения магн. долей . полупроводниковых тензометров (С. олова, висмута, свинца), люминофоров, как лазерные материалы , твердые антифрикционные смазки (ди-селениды молибдена, вольфрама, ниобия, тантала, рения), катализаторы (ди-селениды молибдена, вольфрама, титана, рения).
Статья на тему Селениды