34SeSelen

Selen (zeˈleːn, griech. σελήνη [selḗnē], „Mond“) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Se und der Ordnungszahl 34. Im Periodensystem steht es in der 4. Periode sowie der 6. Hauptgruppe, beziehungsweise der 16. IUPAC-Gruppe und zählt zu den Chalkogenen.

Selen ist ein Nichtmetall, seine Eigenschaften ähneln denen von Schwefel und Tellur. Es bildet mehrere polymorphe und allotrope Modifikationen, von denen die graue, metallähnliche Form die stabilste ist. Meist kommt es in Metallsulfiderzen vor, wo es teilweise den Schwefel ersetzt, selten in elementarer Form oder als reine Erzverbindung. Der schwedische Mediziner und Chemiker Jöns Jacob Berzelius entdeckte Selen 1817. Kommerziell fällt Selen bei der Aufarbeitung von Metallerzen an. Technisch wird es in der Glasherstellung, für Pigmente sowie Photozellen verwendet. Früher wurde es für die Herstellung von elektronischen Bauteilen verwendet.

Selen ist ein für den Menschen essenzielles Spurenelement und unter anderem Bestandteil des antioxidativen Enzyms Glutathionperoxidase. Die Spanne zwischen Mangelernährung und toxischen Konzentrationen bei der Selenaufnahme ist sehr gering, was eine sorgfältige Kontrolle der Zufuhr erforderlich macht. Sowohl elementares Selen als auch Selensalze können schon in geringen Dosen giftig sein und Selenose verursachen.

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Atomare Eigenschaften

Relative Atommasse78,971 ±0,008
Atommasse78,9718 u

Atomradien

Radius (empirisch)120 pm
Radius (berechnet)103 pm
Kovalenter Radius120 ±4 pm
Van-der-Waals-Radius190 pm

Atomhülle

ElektronenkonfigurationAr 3d10 4s2 4p4
Ionisierungsenergie(1.) 9,752392 eV
(2.) 21,196 eV
(3.) 31,697 eV
(4.) 42,947 eV
(5.) 68,3 eV
(6.) 81,83 eV
Schalenmodell
Elektronen
k-Schale:2
l-Schale:8
m-Schale:18
n-Schale:6

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustandfest
Dichteschwarz: 4,28 g·cm−3 (333,1 K)
grau: 4,819 g·cm−1 (298,1 K)
rot: 4,48 g·cm−1 (298,1 K)
Molares Volumen1,642·10-5 m3·mol−1
Schallgeschwindigkeit3.350 m·s−1 (293,1 K)

Temperaturen

Schmelzpunkt494 K
Siedepunkt958 K
Flüssigkeitsbereich464 K
Kritischer Punkt1.766 K @ 27,2 MPa
Sprungtemperatur7 K

Enthalpien

Schmelzenthalpie5,4 kJ·mol-1
Verdampfungsenthalpie26 kJ·mol-1
Bindungsenergie227 kJ·mol-1

Wärme und Leitfähigkeit

Wärmeleitfähigkeit0,52 W·m-1·K-1
Austrittsarbeit5,9 eV

Härten

Mohshärte2
Brinellhärte736 NM·m-2

Elastizitätseigenschaften

Youngscher Modul10 GPa
Schubmodul3,7 GPa
Kompressionsmodul8,3 GPa
Poissonzahl0,33

Magnetismus

Magnetismusdiamagnetisch
Magnetische Suszeptibilität-2,501·10-5 cm3·mol−1 (298 K)

Optische Eigenschaften

Brechungsindex1

Chemische Eigenschaften

Basizitätstark sauer
Oxidationszustand±2, 4, 6
Normalpotential-0,67 V (Se + 2e- → Se2-)

Elektronegativität

Pauling-Skala2,55
Sanderson-Skala3,01
Allred-Rochow-Skala2,48
Mulliken-Skala2,6
Allen-Skala2,424
Ghosh-Gupta-Skale5,874 eV
Boyd-Edgecombe-Skale2,46
Nagle-Skale2,31
Pearson-Skale5,89 eV

Weitere Eigenschaften

Natürliches Vorkommenprimordial
Kristallstrukturhexagonal
Goldschmidt-Klassifikationchalcophil
Supraleitermit Sprungtemperatur unter speziellen Bedingungen
Preis/kg21,4 USD

Natürliche Häufigkeiten

satellite_alt
Universum
30 ppb ≈ 3,01·1011 M☉
sunny
destruction
Meteorit
13.000 ppb ≈ 13 g
public
Erdkruste
50 ppb ≈ 1.380 Mt
water_drop
Ozeane
0,45 ppb ≈ 616 kt
waves
Fließendes Gewässer
0,2 ppb ≈ 3,2 kt
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Menschlicher Körper
50 ppb ≈ 3,5 mg