セレン酸のソースを表示

{{Chembox
| ImageFileL1 = Selenic-acid-2D.png
| ImageSizeL1 = 120px
| ImageFileR1 = Selenic-acid-3D-vdW.png
| ImageSizeR1 = 120px
| IUPACName = セレン酸
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| SMILES = OSe(O)(=O)O
| CASNo = 7783-08-6
| RTECS = VS6575000
  }}
| Section2 = {{Chembox Properties
| Formula = H<sub>2</sub>SeO<sub>4</sub>
| MolarMass = 144.9734 g mol<sup>-1</sup>
| Appearance = 無色結晶
| Density = 2.951 g cm<sup>-3</sup> （15℃）
| Solubility = 1300 g/100 mL ( 30℃)
| MeltingPt = 58 ℃
| BoilingPt = 260 ℃（分解）
| pKa = -, 1.70
| RefractIndex = 1.5174 (D-line, 20℃)
  }}
| Section4 = {{Chembox Thermochemistry
| DeltaHf = -530.1 kJ mol<sup>-1</sup><ref name=Parker>D.D. Wagman, W.H. Evans, V.B. Parker, R.H. Schumm, I. Halow, S.M. Bailey, K.L. Churney, R.I. Nuttal, K.L. Churney and R.I. Nuttal, The NBS tables of chemical thermodynamics properties, ''J. Phys. Chem.'' Ref. Data 11 Suppl. 2 (1982).</ref>
| DeltaHc = 
| Entropy = 
| HeatCapacity = 
  }}
| Section7 = {{Chembox Hazards
| EUClass = 有毒 ('''T''')<br/>環境への危険性 ('''N''')
| NFPA-H = 3 | NFPA-F = 0 | NFPA-R = 2 | NFPA-O = OX
| RPhrases = {{R23/25}}, {{R33}}, {{R50/53}}
| SPhrases = {{S1/2}}, {{S20/21}}, {{S28}}, {{S45}}, {{S60}}, {{S61}}
  }}
| Section8 = {{Chembox Related
| OtherAnions = [[過臭素酸]];[[ヒ酸]];[[ゲルマニウム酸]]
| OtherCations = 
| OtherFunctn = 
| Function = 
| OtherCpds = }}
}}
'''セレン酸'''（<!--硒酸、-->セレンさん、selenic acid）は化学式H<sub>2</sub>SeO<sub>4</sub>で表される[[セレン]]の[[オキソ酸]]の一種である。セレンを中心に4つの[[酸素|酸素原子]]が結合している。[[原子価殻電子対反発則]]により四面体構造を取ると予測される通り[[硫酸]]およびその塩と同型であることが確認されている。ガラスの脱色に用いる。セレン酸およびセレン酸塩は[[毒物及び劇物取締法|医薬用外毒物]]の指定を受ける。

== 合成 ==
[[二酸化セレン]]と[[過酸化水素]]との反応により生成される。
: <chem>SeO2\ + H2O2 -> H2SeO4</chem>
無水の結晶として得るためには、この反応溶液を140℃以上で減圧すればよい<ref name=Seppelt>Seppelt, K. “Selenoyl difluoride” Inorganic Syntheses, 1980, volume XX, pp. 36-38. ISBN 0-471-07715-1.  セレン酸の合成について</ref>。

==化学的性質・反応==
[[硫酸]]と同様に[[吸湿性]]の[[強酸]]であり、水によく溶解する。高濃度の溶液は[[粘性]]が高い。一水和物、および二水和物の[[結晶]]が報告されている。さらに硫酸と同様、強い脱水作用および[[有機物]]の炭化作用をもつ。
セレン酸の第一水和[[エンタルピー]]変化および溶解エンタルピー変化は以下の通りである<ref name=Parker/>。溶解熱は硫酸よりやや小さくなるが、これは[[液体]]の硫酸と異なり[[固体]]の溶解熱で、融解熱（14.4 kJ mol<sup>&minus;1</sup>, 333 K）の分小さくなる。
: <chem>H2SeO4(s)\ + H2O(l)\ \rightleftarrows\ H2SeO4\cdot H2O(s)</chem> , <math>\ \Delta H^\circ =\rm{ -24.7\ kJ mol^{-1}}</math>
: <chem>H2SeO4(s) -> H^+(aq)\ + HSeO4^-(aq)</chem> , <math>\ \Delta H^\circ =\rm{-51.5 kJ mol^{-1}}</math>

一方、[[反応速度]]は遅いものの硫酸より[[酸化]]力が強く、[[塩化物イオン]]を[[塩素]]へと酸化する。このときセレン酸は[[亜セレン酸]]へと還元される。さらに熱濃溶液は[[金]]でさえ溶解するほど酸化力が強く、[[標準酸化還元電位]]は以下の通りであり、また水溶液を210℃以上に加熱すると酸素を放出して亜セレン酸となる<ref name=kagakudaijiten>化学大辞典編集委員会　『化学大辞典』　共立出版、1993年</ref>。
: <chem>SeO4^{2-}(aq)\ + 4H^+(aq)\ + 2 \mathit{e}^- = H2SeO3(aq)\ + H2O(l)</chem> , <math>E^\circ \rm{= 1.151 V}</math>
: <chem>SeO4^{2-}(aq)\ + 4 H^+(aq)\ + 2 Cl^- -> H2SeO3(aq)\ + Cl2(aq)\ + H2O(l)</chem>
: <chem>6 H2SeO4\ + 2 Au -> Au2(SeO4)3\ + 3 H2SeO3\ + 3 H2O</chem>
セレン酸と[[フルオロスルホン酸]]の反応により、[[二フッ化二酸化セレン]]が生成する(沸点 <sup>&minus;</sup>8.4˚C)<ref name=Seppelt/>。
: <chem>H2SeO4\ + 2 HO3SF -> SeO2F2\ + 2 H2SO4</chem>

=== 水溶液中の電離平衡 ===
セレン酸は水溶液中では強い[[二塩基酸]]として働き、一段目はほぼ完全解離、二段目はやや不完全となる点は硫酸と類似する。
: <chem>H2SeO4(aq)\ + H2O(l)\ \rightleftarrows\ \ H3O^+(aq)\ + HSeO4^-(aq)\ </chem>, &nbsp; &nbsp;{{pKa}}{{sub|1}} = -
: <chem>HSeO4^-(aq)\ + H2O(l)\ \rightleftarrows\ \ H3O^+(aq)\ + SeO4^{2-}(aq)\ </chem>, &nbsp; &nbsp;{{pKa}}{{sub|2}} = 1.70
二段階目の解離に関するエンタルピー変化、[[ギブス自由エネルギー]]変化、[[エントロピー]]変化は以下の通りである<ref name=Parker /><ref name=tanaka>田中元治　『基礎化学選書8　酸と塩基』　裳華房、1971年</ref>。解離に伴いエントロピーが減少するのは、電荷の増加に伴いイオンの[[水和]]の程度が増加し、電縮が起こり[[水]]分子の[[水素結合]]による秩序化の度合いが増加するからである<ref name=tanaka />。
{| class="wikitable" style="text-align: center; white-space:nowrap;"
|-
! 　
!! style="white-space:nowrap"| <math>{\Delta} H^\circ</math>
!! style="white-space:nowrap"| <math>{\Delta} G^\circ</math>
!! style="white-space:nowrap"| <math>{\Delta} S^\circ</math>
|-
! style="white-space:nowrap"| 第二解離
| style="white-space:nowrap; background-color:#ffffff"| &minus;17.5 kJ mol<sup>&minus;1</sup>
| style="white-space:nowrap; background-color:#ffffff"| 10.9 kJ mol<sup>&minus;1</sup>
| style="white-space:nowrap; background-color:#ffffff"| &minus;95.4 J mol<sup>&minus;1</sup>K<sup>&minus;1</sup>
|-
|}

== セレン酸イオン ==
セレン酸の第一段階電離により、'''セレン酸水素イオン'''（せれんさんすいそいおん、hydrogenselenate, HSeO<sub>4</sub><sup>&minus;</sup>）、第二段階解離により'''セレン酸イオン'''（せれんさんいおん、selenate, SeO<sub>4</sub><sup>2&minus;</sup>）を生成し、セレン酸イオンは[[正四面体]]型構造であり[[硫酸#硫酸イオン|硫酸イオン]]に類似し、Se&minus;O結合距離は166pmである。

== セレン酸塩 ==
セレン酸イオンを含む[[イオン結晶]]である正塩の'''セレン酸塩'''（せれんさんえん、selenate）、およびセレン酸水素イオンを含む水素塩（[[酸性塩]]）である'''セレン酸水素塩'''（せれんさんすいそえん、hydrogenselenate）が存在する。

多くのものが水に可溶である一方で[[アルカリ土類金属]]塩および[[鉛]]塩は[[溶解度]]が小さいが、対応する[[硫酸塩]]よりも溶解度が大きい。

==参考文献==
<div class=references-small><references/></div>
* [http://db-out.nies.go.jp/kis-plus/Ed_top.php?cas_id=7783-08-6&cas=7783-08-6 Web-Kis Plus]

==関連項目==
* [[カルコゲン元素]]
* [[亜セレン酸]]

{{水素の化合物}}
{{セレンの化合物}}
{{Chem-stub}}
{{DEFAULTSORT:せれんさん}}
[[Category:無機化合物]]
[[Category:セレンの化合物]]
[[Category:オキソ酸]]