硒酸

硒酸是一種無機酸，化學式為H₂SeO₄。它是硒的含氧酸，它的結構可以更準確地被描述為(HO)₂SeO₂。

硒酸
IUPAC名 Selenic(VI) acid
識別
CAS號	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
性質
化學式	H 2SeO 4
摩爾質量	144.9734 g·mol⁻¹
外觀	無色潮解性晶體
密度	2.95 g/cm3(固態)
熔點	58 °C (331 K)
沸點	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)
結構
分子構型	硒為四面體形
危險性
H-術語	H301, H315, H318, H331, H373, H410
P-術語	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
相關物質
其他陰離子	亞硒酸 氫硒酸 硒化氫
其他陽離子	硒酸鈉 硒酸鉀
相關化學品	硫酸 二氧化硒 三氧化硒 碲酸
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

根據價層電子對互斥理論的推測，中心的硒是四面體的，其中Se-O鍵長為161pm。^[1]它在固態為斜方晶系的晶體。^[2]

製備

由於三氧化硒的不穩定性，不像三氧化硫溶於水生成硫酸，通過在水中溶解三氧化硒得到硒酸是不切實際的。^[1]相反地，硒酸必須通過氧化低價態的硒化合物來製取。

製備硒酸的方法之一就是用過氧化氫氧化二氧化硒：

SeO₂ + H₂O₂ → H₂SeO₄

無水硒酸被公認為晶體，它可以由硒酸的溶液在140°C (413 K; 284 °F)溫度下真空蒸發。^[3]

硒酸也可以通過亞硒酸(H₂SeO₃)被鹵素（如氯氣或溴）或高錳酸鉀氧化製取。^[4]然而，用氯氣或者溴作為氧化劑會產生鹽酸或者氫溴酸作為副產物，它們需要從溶液中去除，因為它們可以將硒酸還原成亞硒酸。^[5]

另一種製備硒酸的方法是將單質硒在水中的懸濁液用氯氣氧化：^[4]

Se + 4 H₂O + 3 Cl₂ → H₂SeO₄ + 6 HCl

化學性質

類似硫酸，硒酸是一種強酸，有吸濕性，在水中溶解度很強。其濃溶液是粘稠的。已知硒酸有一水合物和二水合物。^[4]一水合物的熔點在26°C，而二水合物的熔點在−51.7°C。^[1]

硒酸的氧化性比硫酸強，50%硒酸能將氯離子氧化成氯氣，而自身被還原成亞硒酸或二氧化硒（但氯氣能夠將稀亞硒酸氧化為硒酸）：^[4]

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

硒酸在200°C以上分解，放出氧氣，自身被還原成亞硒酸：^[4]

2 H₂SeO₄ → 2 H₂SeO₃ + O₂

硒酸可以和鋇鹽反應生成沉澱BaSeO₄，沉澱和硫酸鋇的性質類似。總體上說，硒酸鹽和硫酸鹽的性質相似，但是在水中的溶解性更好。許多硒酸鹽有相同的、和硫酸鹽一致的晶體結構。^[1]

用氟磺酸處理硒酸得到硒酰氟（沸點 −8.4 °C）：^[3]

H₂SeO₄ + 2 HSO₃F → SeO₂F₂ + 2 H₂SO₄

熱的濃硒酸可以溶解單質金，產生紅黃色的硒酸金(III)：^[6]

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

後來，人們發現這種紅黃色的物質其實是Au₂(SeO₃)₂(SeO₄)，其中硒的價態被IR和NMR確定。因此，其反應方程式應該為：^[7]

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

同時也能溶解銅、銀等單質，生成相應的硒酸鹽。熱硒酸與濃鹽酸的混合液像王水一樣，能溶解鉑。^[8]

參考資料

1. Don M. Yost. Systematic Inorganic Chemistry. READ BOOKS. 2007: 343–346. ISBN 1-4067-7302-6.
2. Mathias S. Wickleder. Francesco A. Devillanova , 編. 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. 劉新錦等.無機元素化學(第二版) 氧族元素.北京:科學出版社.2010.01 ISBN 978-7-03-026399-5