stringtranslate.com

Стибин

Стибин ( название ИЮПАК : стибан ) представляет собой химическое соединение с формулой Sb H 3 . Гидрид пниктогена , этот бесцветный, высокотоксичный газ, является основным ковалентным гидридом сурьмы 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

SbH 3 обычно получают реакцией источников Sb 3+ с эквивалентами H-: [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− реагируют с протонными реагентами (даже с водой), также образуя этот нестабильный газ:

Na 3 Sb + 3 H 2 O → SbH 3 + 3 NaOH

Характеристики

Химические свойства SbH 3 аналогичны свойствам 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 стибинидный анион SbH.−2.

Использование

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

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. На наличие сурьмы указывает образование черного зеркального налета в прохладной части оборудования .

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 испытал несколько методов синтеза [6] , но только в 1901 году Альфред Сток определил большинство свойств стибина. [7] [8]

Безопасность

SbH 3 — нестабильный горючий газ. Он очень токсичен: LC50 для мышей составляет 100 ppm.

Токсикология

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 .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ↑ Джон Рамбл (18 июня 2018 г.). Справочник CRC по химии и физике (99-е изд.). ЦРК Пресс. стр. 4–41. ISBN 978-1138561632.
  2. ^ abcd Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0568». Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ "Стибине". Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ Беллама, Дж. М.; МакДиармид, AG (1968). «Синтез гидридов германия, фосфора, мышьяка и сурьмы твердофазной реакцией соответствующего оксида с литийалюминийгидридом». Неорганическая химия . 7 (10): 2070–2072. дои : 10.1021/ic50068a024.
  5. ^ аб Холлеман, AF; Виберг, Э. (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Академическая пресса.
  6. ^ Фрэнсис Джонс (1876). «На Стибине». Журнал Химического общества . 29 (2): 641–650. дои : 10.1039/JS8762900641.
  7. ^ Альфред Сток; Вальтер Дохт (1901). «Die Reindarstellung des Antimonwasserstoffes». Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 34 (2): 2339–2344. дои : 10.1002/cber.190103402166.
  8. ^ Альфред Сток; Оскар Гутманн (1904). «Ueber den Antimonwasserstoff und das gelbe Antimon». Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 37 (1): 885–900. дои : 10.1002/cber.190403701148.
  9. ^ "Токсикологическая справка № 202: Тригидрюр д'антимоин" (PDF) . Национальный институт исследований и безопасности (INRS). 1992. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )

Внешние ссылки