Selenato: proprietà, reazioni, usi

Lo ione selenato è un anione poliatomico derivante dall’acido selenico a seguito di rimozione di due ioni H⁺ ed ha formula SeO₄^2-. Esso è la base coniugata dell’idrogenoselenato HSeO₄^–.

In questo anione, come nell’acido selenico, il selenio ha il numero di ossidazione più alto ovvero +6. Mostra analogie con lo ione solfato ma, a differenza di esso, è un forte ossidante.
Il selenato è la forma più presente negli organismi che necessitano del selenio come micronutriente.

Rispetto al selenito, al seleniuro e al selenio elementare, il selenato è la specie più biodisponibile e viene assorbito dal terreno e si accumula in gran parte non trasformato nel tessuto dei germogli delle piante.

Proprietà del selenato

Ha una struttura tetraedrica in cui il selenio è legato tramite doppio legame a due atomi di ossigeno e tramite legame semplice a due atomi di ossigeno carichi negativamente. Pertanto questo anione è stabilizzato per risonanza. Lo ione, che ha una struttura simile a quella del fosfato, ha una dimensione di 0.249  nm leggermente più grande rispetto a quella dello ione fosfato che è pari a 0.238  nm.

Diversamente dai solfati che formano in genere sali poco solubili, i selenati sono in genere solubili.

In acqua idrolizza secondo l’equilibrio:
SeO₄^2- + H₂O ⇄ HSeO₄^– + OH^–

Poiché il valore di K_a2 dell’acido selenico vale 1.2 · 10^-2
La costante di idrolisi relativa a questo equilibrio vale
K_b = 10^-14/1.2 · 10^-2 = 8.3 · 10^-13

Questo basso valore implica che soluzioni di sali solubili derivanti da basi forti come Na₂SeO₄ hanno un valore di pH di poco superiore a 7.

Reazioni

Reagisce in ambiente acido con lo ione cloruro per dare acido selenioso e cloro secondo la reazione di ossidoriduzione:
SeO₄^2- + 4 H⁺ + 2 Cl^– → H₂SeO₃ + Cl₂ + H₂O

Il selenio, infatti, passa da numero di ossidazione +6 a +4 e il cloro da -1 a zero.

Il selenato è presente nelle acque reflue minerarie e nelle acque di drenaggio dell’irrigazione in terreni seleniferi. Stante la sua stabilità, la sua rimozione dalla fase acquosa è difficile.

Un metodo consiste nella reazione con acido formico quale riducente e nell’utilizzo di un fotocatalizzatore di biossido di titanio con  irradiazione con raggi U.V.
In tal modo SeO₄^2-  è ridotto a seleniuro di idrogeno

Usi

Un certo numero di selenati ha importanti usi commerciali, spesso come reagenti chimici. In particolare, il selenato di sodio che  è prodotto dall’ossidazione del selenio, prima con acido nitrico con formazione di acido selenico. Quest’ultimo viene neutralizzato per formare selenito di sodio che viene poi ossidato in ambiente basico in presenza di perossido di idrogeno.

Il selenato di sodio è un insetticida utilizzato in orticoltura per il controllo di acari, afidi e cocciniglie e usato come fungicida. È utilizzato nella produzione del vetro per ottenere una colorazione rossa dovuta al selenio.  Il vetro fuso è trattato con  Na₂SeO₄ e quindi triossido di arsenico per ridurlo a selenio elementare. Na₂SeO₄ è anche usato come agente decolorante nella produzione del vetro.

Il selenato di sodio è utilizzato anche per la preparazione di altri sali di selenio come il selenato d’oro (III) e reagisce con l’acido fluorosolforico per ottenere fluoruro di selenoile.

Il selenato di magnesio MgSeO₄ può essere preparato dalla reazione tra Na₂SeO₄ e cloruro di magnesio secondo la reazione:
MgCl₂ + Na₂SeO₄→ MgSeO₄ + 2 NaCl

Con un’analoga reazione possono essere preparati altri selenati come, ad esempio, quello di bario e di calcio.

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