硒酸

硒酸是一种无机酸，化学式为H₂SeO₄。它是硒的含氧酸，它的结构可以更准确地被描述为(HO)₂SeO₂。

硒酸
IUPAC名 Selenic(VI) acid
识别
CAS号	7783-08-6  Y
PubChem	1089
ChemSpider	1058
SMILES	OSe(O)(=O)=O
InChI	1/H2O4Se/c1-5(2,3)4/h(H2,1,2,3,4)
InChIKey	QYHFIVBSNOWOCQ-UHFFFAOYAI
ChEBI	18170
RTECS	VS6575000
KEGG	C05697
性质
化学式	H 2SeO 4
摩尔质量	144.9734 g·mol⁻¹
外观	无色潮解性晶体
密度	2.95 g/cm3(固态)
熔点	58 °C (331 K)
沸点	260 °C (533 K) (分解)
溶解性（水）	130 g/100 mL (30 °C)
pKa	-3.00
折光度n D	1.5174 (D-line, 20 °C)
结构
分子构型	硒为四面体形
危险性
H-术语	H301, H315, H318, H331, H373, H410
P-术语	P260, P261, P264, P270, P271, P273, P280, P301+310, P302+352, P304+340, P305+351+338, P310, P311, P314
主要危害	刺激性，高毒
NFPA 704	0 3 2
相关物质
其他阴离子	亚硒酸 氢硒酸 硒化氢
其他阳离子	硒酸钠 硒酸钾
相关化学品	硫酸 二氧化硒 三氧化硒 碲酸
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

根据价层电子对互斥理论的推测，中心的硒是四面体的，其中Se-O键长为161pm。^[1]它在固态为斜方晶系的晶体。^[2]

制备

由于三氧化硒的不稳定性，不像三氧化硫溶于水生成硫酸，通过在水中溶解三氧化硒得到硒酸是不切实际的。^[1]相反地，硒酸必须通过氧化低价态的硒化合物来制取。

制备硒酸的方法之一就是用过氧化氢氧化二氧化硒：

SeO₂ + H₂O₂ → H₂SeO₄

无水硒酸被公认为晶体，它可以由硒酸的溶液在140°C (413 K; 284 °F)温度下真空蒸发。^[3]

硒酸也可以通过亚硒酸(H₂SeO₃)被卤素（如氯气或溴）或高锰酸钾氧化制取。^[4]然而，用氯气或者溴作为氧化剂会产生盐酸或者氢溴酸作为副产物，它们需要从溶液中去除，因为它们可以将硒酸还原成亚硒酸。^[5]

另一种制备硒酸的方法是将单质硒在水中的悬浊液用氯气氧化：^[4]

Se + 4 H₂O + 3 Cl₂ → H₂SeO₄ + 6 HCl

化学性质

类似硫酸，硒酸是一种强酸，有吸湿性，在水中溶解度很强。其浓溶液是粘稠的。已知硒酸有一水合物和二水合物。^[4]一水合物的熔点在26°C，而二水合物的熔点在−51.7°C。^[1]

硒酸的氧化性比硫酸强，50%硒酸能将氯离子氧化成氯气，而自身被还原成亚硒酸或二氧化硒（但氯气能够将稀亚硒酸氧化为硒酸）：^[4]

H₂SeO₄ + 2 H⁺ + 2 Cl⁻ → H₂SeO₃ + H₂O + Cl₂

硒酸在200°C以上分解，放出氧气，自身被还原成亚硒酸：^[4]

2 H₂SeO₄ → 2 H₂SeO₃ + O₂

硒酸可以和钡盐反应生成沉淀BaSeO₄，沉淀和硫酸钡的性质类似。总体上说，硒酸盐和硫酸盐的性质相似，但是在水中的溶解性更好。许多硒酸盐有相同的、和硫酸盐一致的晶体结构。^[1]

用氟磺酸处理硒酸得到硒酰氟（沸点 −8.4 °C）：^[3]

H₂SeO₄ + 2 HSO₃F → SeO₂F₂ + 2 H₂SO₄

热的浓硒酸可以溶解单质金，产生红黄色的硒酸金(III)：^[6]

2 Au + 6 H₂SeO₄ → Au₂(SeO₄)₃ + 3 H₂SeO₃ + 3 H₂O

后来，人们发现这种红黄色的物质其实是Au₂(SeO₃)₂(SeO₄)，其中硒的价态被IR和NMR确定。因此，其反应方程式应该为：^[7]

2 Au + 4 H₂SeO₄(浓) → Au₂(SeO₃)₂(SeO₄) + H₂SeO₃ + 3 H₂O

同时也能溶解铜、银等单质，生成相应的硒酸盐。热硒酸与浓盐酸的混合液像王水一样，能溶解铂。^[8]

参考资料

1. Don M. Yost. Systematic Inorganic Chemistry. READ BOOKS. 2007: 343–346. ISBN 1-4067-7302-6.
2. Mathias S. Wickleder. Francesco A. Devillanova , 编. Handbook of chalcogen chemistry: new perspectives in sulfur, selenium and tellurium. Royal Society of Chemistry. 2007: 353. ISBN 0-85404-366-7.
3. Seppelt, K. “Selenoyl difluoride” Inorganic Syntheses, 1980, volume XX, pp. 36-38. ISBN 0-471-07715-1. The report describes the synthesis of selenic acid.
4. Anil Kumar De. A Text Book of Inorganic Chemistry. New Age International. 2003: 543–545. ISBN 81-224-1384-6.
5. Lenher, Victor; Kao, C. H. THE PREPARATION OF SELENIC ACID AND OF CERTAIN SELENATES. Journal of the American Chemical Society (American Chemical Society (ACS)). 1925, 47 (6): 1521–1522. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja01683a005.
6. Lenher, Victor. ACTION OF SELENIC ACID ON GOLD.1. Journal of the American Chemical Society (American Chemical Society (ACS)). 1902, 24 (4): 354–355. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja02018a005.
7. Wickleder, Mathias S.; Büchner, Oliver; Wickleder, Claudia; el Sheik, Sherif; Brunklaus, Gunther; Eckert, Hellmut. Au2(SeO3)2(SeO4): Synthesis and Characterization of a New Noncentrosymmetric Selenite−Selenate. Inorganic Chemistry (American Chemical Society (ACS)). 2004, 43 (19): 5860–5864. ISSN 0020-1669. doi:10.1021/ic049270z.
8. 刘新锦等.无机元素化学(第二版) 氧族元素.北京:科学出版社.2010.01 ISBN 978-7-03-026399-5