31-08-2023
Стибин | |
Общие | |
---|---|
Систематическое наименование | стибин (англ. Stibane) |
Традиционные названия | сурьмянистый водород, антимонид водорода |
Химическая формула | H3Sb |
Физические свойства | |
Состояние (ст. усл.) | бесцветный легковоспламеняющийся газ, жидкость |
Молярная масса | 124.784 г/моль |
Плотность | 5.48 г/см³ |
Термические свойства | |
Температура плавления | −88 °C |
Температура кипения | −17 °C |
Молярная теплоёмкость (ст. усл.) | 41 Дж/(моль·К) |
Давление пара | 82,8 кПа |
Химические свойства | |
Растворимость в воде | слабо растворим г/100 мл |
Растворимость в остальных веществах | растворим в этаноле и сероуглероде г/100 мл |
Структура | |
Координационная геометрия | тригональная, пирамидальная |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 7803-52-3 |
Безопасность | |
ЛД50 | 100 мг/кг |
Токсичность |
Стибин (сурьмянистый водород) — неорганическое бинарное химическое соединение сурьмы с водородом, имеющее запах сероводорода (то есть запах тухлых яиц). Химическая формула .
Содержание |
Стибин очень похож на арсин — это было обнаружено с помощью пробы Марша. Это тест определяет количество арсина, получаемое в присутствии мышьяка. Процедура разработана около 1836 года Джеймсом Маршем. Газ заметен в стеклянной трубке и разлагается посредством нагрева до температуры 250—300 °C. Присутствие мышьяка было указано по образованию осадка в нагретой части. Образование черного налета на стекле в прохладной части оборудования указывает на присутствие сурьмы.
В 1837 году Льюис Томсон и Пфафф независимо обнаружили стибин. Потребовалось некоторое время, прежде чем свойства токсичных газов могли были определены, это отчасти объяснялось тем, что подходящих для постепенного синтеза приборов еще не было. В 1876 году Фрэнсис Джонс протестировал несколько методов синтеза, но затем в 1901 году Альфредом Стоком было определено большинство свойств стибина.
Бесцветный легковоспламеняющийся газ с неприятным запахом. Сильный восстановитель, ядовит.
Химические свойства H3Sb схожи с арсином. Типичная для тяжелых соединений с водородом (например, AsH3, H2Te, SnH4) неустойчивость между составляющими элементами так же подойдет под определение стибина. Газ медленно разлагается при комнатной температуре, зато быстро при температуре 200 °C:
Образует катион H4Sb+ (Аналог аммония) Разложение происходит с помощью автокатализа, которое может быть взрывоопасным:
Стибин легко окисляется кислородом O2 или даже воздухом:
Стибин может быть депротонирован. В данном случае выделяется аммиак и дигидросурьмид натрия:
Получают действием атомарного водорода на соединения сурьмы или при действии кислот на антимониды магния, цинка. Или, как правило, последовательной реакцией катиона Sb3+ с анионом H− и образуется Sb3− и H+
Кроме того, соединения с Sb3− реагируют с протонными реагентами (даже с водой), давая стибин в виде нестабильного газа:
Получается при воздействии на гидроксид сурьмы(III) водородом:
Так же существует возможность реакции антимонида магния в избытке разбавленной соляной кислоты. Получается стибин и хлорид магния:
Оба метода получение, имеют недостаток, заключающейся в том, что в результате газообразный стибин состоит в смеси с водородом. При охлаждении газа до уровня ниже −17 °C этот недостаток может быть устранен, потому что стибин конденсируется при такой температуре.
Методом, который позволяет не получить такой недостаток, является гидрирование хлорида сурьмы(III) с использованием борогидрида натрия в растворе соляной кислоты:
Стибин используется в полупроводниковой промышленности с добавкой небольших количеств сурьмы с использованием процесса химического осаждения паров (ССЗ). Так же сообщается, что стибин используется как фумигант, но его нестабильность и быстрая выветриваемость контрастирует с более традиционным фумигантом PH3.
Он высоко токсичен: ЛД50 от 100 мг/кг у мышей. К счастью, стибин настолько неустойчив, что он редко встречается за пределами лабораторий.
Стибин отличается по токсичности от других соединений сурьмы, но аналогичен арсину. Стибин связывается с гемоглобином красных кровяных клеток, заставляя их разрушаться. В большинстве случаев отравления стибина не схоже с арсиновым, хотя исследования на животных показывают, что их токсичность эквивалентна. Первые признаки воздействия, которое могут появиться через несколько часов очевидны:
Стибин.