Стибин
 | |
 Сурьма, Сб Водород, Н | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Стибане | |
| Другие имена Тригидрид сурьмы Антимонид водорода | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.149.507 |
| Номер ЕС |
|
| 795 | |
ПабХим CID | |
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Число | 2676 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| SbHSbH3 | |
| Молярная масса | 124.784 g/mol |
| Появление | Бесцветный газ |
| Запах | неприятный, как сероводород |
| Плотность | 5,48 г/л, газ |
| Температура плавления | -88 ° C (-126 ° F; 185 К) |
| Точка кипения | −17 ° C (1 ° F; 256 К) |
| слабо растворим | |
| Растворимость в этаноле | растворимый [1] |
| Давление пара | >1 атм (20°C) [2] |
| Конъюгатная кислота | стибоний |
| Структура | |
| Трехугольная пирамидальная | |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности | Чрезвычайно токсичен, легковоспламеняющийся. |
| СГС Маркировка : | |
    | |
| Опасность | |
| Х220 , Х370 | |
| P210 , P260 , P264 , P270 , P307+P311 , P321 , P377 , P381 , P403 , P405 , P501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | Горючий газ |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
LC Lo ( самый низкий из опубликованных ) | 100 частей на миллион (мышь, 1 час) 92 ppm (морская свинка, 1 час) 40 частей на миллион (собака, 1 час) [3] |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
МЕХ (Допускается) | TWA 0,1 ppm (0,5 мг/м 3 ) [2] |
РЕЛ (рекомендуется) | TWA 0,1 ppm (0,5 мг/м 3 ) [2] |
IDLH (Непосредственная опасность) | 5 частей на миллион [2] |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения | Аммиак Фосфин Арсин висмутин Трифенилстибин |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Стибин ( ИЮПАК название : стибан ) представляет собой химическое соединение с формулой Sb H 3 . Гидрид пниктогена , этот бесцветный, высокотоксичный газ, является основным гидридом сурьмы ковалентным и тяжелым аналогом аммиака . Молекула имеет пирамидальную форму с углами H–Sb–H 91,7° и расстояниями Sb–H 170,7 пм (1,707 Å ). Этот газ имеет неприятный запах сероводорода (тухлых яиц).
Подготовка
[ редактировать ]SbH 3 обычно получают по реакции Sb 3+ источники с H−-эквивалентами: [4]
- 2 Sb 2 O 3 + 3 LiAlH 4 → 4 SbH 3 + 1,5 Li 2 O + 1,5 Al 2 O 3
- 4 SbCl 3 + 3 NaBH 4 → 4 SbH 3 + 3 NaCl + 3 BCl 3
Альтернативно, источники Sb 3− реагируйте с протонными реагентами (даже с водой) с образованием этого нестабильного газа:
- Na 3 Sb + 3 H 2 O → SbH 3 + 3 NaOH
Характеристики
[ редактировать ]Химические свойства SbH 3 аналогичны AsH 3 . [5] Типичный для тяжелого гидрида (например, AsH 3 , H 2 Te, SnH 4 ) SbH 3 нестабилен по отношению к своим элементам. Газ медленно разлагается при комнатной температуре, но быстро при 200 °C:
- 2 СбН 3 → 3 Н 2 + 2 Сбн
Разложение является автокаталитическим и может быть взрывным.
SbH 3 легко окисляется О 2 или даже воздухом:
- 2 СбН 3 + 3 О 2 → Сб 2 О 3 + 3 Н 2 О
SbH 3 не обладает основностью, но его можно депротонировать:
- SbH 3 + NaNH 2 → NaSbH 2 + NH 3
Соль NaSbH 2 называется стибинидом натрия и содержит стибинид-анион. СбХ - 2 .
Использование
[ редактировать ]Стибин используется в полупроводниковой промышленности для легирования кремния небольшими количествами сурьмы в процессе химического осаждения из паровой фазы (CVD). Он также использовался в качестве легирующей добавки кремния в эпитаксиальных слоях. В отчетах утверждается об использовании SbH 3 в качестве фумиганта , но его нестабильность и сложность приготовления контрастируют с более традиционным фумигантом фосфином .
История
[ редактировать ]По своему составу стибин (SbH 3 ) аналогичен арсину (AsH 3 ); это также обнаруживается тестом Марша . Этот чувствительный тест обнаруживает образование арсина в присутствии мышьяка . [5] Эта процедура, разработанная примерно в 1836 году Джеймсом Маршем , обрабатывает образец цинком, не содержащим мышьяка , и разбавленной серной кислотой : если образец содержит мышьяк, образуется газообразный арсин. Газ нагнетается в стеклянную трубку и разлагается путем нагревания до температуры 250–300 °C. О наличии мышьяка свидетельствует образование нагара в нагреваемой части оборудования. указывает образование черного зеркального налета в прохладной части оборудования На наличие сурьмы .
В 1837 году Льюис Томсон и Пфафф независимо друг от друга открыли стибин. Прежде чем удалось определить свойства токсичного газа, потребовалось некоторое время, отчасти потому, что подходящего синтеза не было. В 1876 году Фрэнсис Джонс протестировал несколько методов синтеза. [6] но только в 1901 году Альфред Сток определил большинство свойств стибина. [7] [8]
Безопасность
[ редактировать ]SbH 3 — нестабильный горючий газ. Он очень токсичен: LC50 для мышей составляет 100 ppm.
Токсикология
[ редактировать ]Токсичность стибина отличается от токсичности других соединений сурьмы , но аналогична токсичности арсина . [9] Стибин связывается с гемоглобином эритроцитов, вызывая их разрушение в организме. Большинство случаев отравления стибином сопровождалось отравлением арсином, хотя исследования на животных показывают, что их токсичность эквивалентна. Первыми признаками воздействия, которые могут проявиться через несколько часов, являются головные боли , головокружение и тошнота , за которыми следуют симптомы гемолитической анемии (высокий уровень неконъюгированного билирубина ), гемоглобинурии и нефропатии .
См. также
[ редактировать ]- Сурьма (Sb)
- Арсин (AsH 3 )
- Сплав Деварды , также используемый для производства арсина и стибина в лаборатории.
- Список высокотоксичных газов
- Тест Марша , впервые использованный для анализа AsH 3 и SbH 3.
- Джеймс Марш изобрел тест Марша в 1836 году.
- Зарождающийся водород
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джон Рамбл (18 июня 2018 г.). Справочник CRC по химии и физике (99-е изд.). ЦРК Пресс. стр. 4–41. ISBN 978-1138561632 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0568» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ «Стибин» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Беллама, Дж. М.; МакДиармид, AG (1968). «Синтез гидридов германия, фосфора, мышьяка и сурьмы твердофазной реакцией соответствующего оксида с литий-алюминийгидридом». Неорганическая химия . 7 (10): 2070–2072. дои : 10.1021/ic50068a024 .
- ^ Перейти обратно: а б Холлеман, А.Ф.; Виберг, Э. (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Академическая пресса.
- ^ Фрэнсис Джонс (1876). «На Стибине» . Журнал Химического общества . 29 (2): 641–650. дои : 10.1039/JS8762900641 .
- ^ Альфред Сток; Вальтер Дохт (1901). «Чистое представление сурьмяного водорода» . Отчеты Немецкого химического общества . 34 (2): 2339–2344. дои : 10.1002/cber.190103402166 .
- ^ Альфред Сток; Оскар Гутманн (1904). «О водородной сурьме и желтой сурьме» . Отчеты Немецкого химического общества . 37 (1): 885–900. дои : 10.1002/cber.190403701148 .
- ^ «Токсикологический паспорт № 202: Тригидрид сурьмы» (PDF) . Национальный институт исследований и безопасности (INRS). 1992.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь )
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Международная карта химической безопасности 0776
- Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям
- «Токсикологический паспорт № 202: Тригидрид сурьмы» (PDF) . Национальный институт исследований и безопасности (INRS). 1992.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь )