锑化氢
锑化氢又稱䏲，是化學式為SbH3的化合物，是具有恶臭气味的无色剧毒气体，不稳定。与氨同类，是主要的锑氢化物。其为三角锥结构，H–Sb–H 键角为 91.7°，Sb–H 键长 1.707Å（170.7pm）。
| 锑化氢 | |||
|---|---|---|---|
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| 英文名 | Stibine | ||
| 别名 | 氢化锑，三氢化锑 | ||
| 识别 | |||
| CAS号 | 7803-52-3  | ||
| ChemSpider | 8992 | ||
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | OUULRIDHGPHMNQ-LQMOCBGJAH | ||
| Gmelin | 795 | ||
| ChEBI | 30288 | ||
| 性质 | |||
| 化学式 | H3Sb | ||
| 摩尔质量 | 124.784 g·mol⁻¹ | ||
| 外观 | 無色氣體 | ||
| 密度 | (g.) 5.48 * 103 | ||
| 熔点 | −88 °C | ||
| 沸点 | −17 °C | ||
| 溶解性（其他溶剂） | 不可溶 | ||
| 结构 | |||
| 分子构型 | 三角锥 | ||
| 危险性 | |||
欧盟危险性符号 有害 Xn 危害环境N | |||
| 警示术语 | R：R20/22, R50/53 | ||
| 安全术语 | S：S2, S61 | ||
| NFPA 704 |
 4
4
3
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| 闪点 | 可燃氣體 | ||
| 相关物质 | |||
| 相关氢化物 | 氨、磷化氢、砷化氢、铋化氢 | ||
| 相关化学品 | 三苯基锑 | ||
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
制备和性质 编辑
锑化氢通常由 Sb3+ 与含负氢的化合物反应制备：[1]
- 2 Sb2O3 + 3 LiAlH4 → 4 SbH3 + 1.5 Li2O + 1.5 Al2O3
- SbCl3 + 3/4 NaBH4 → SbH3 + 0.75 NaCl + 0.75 BCl3
除此之外，也可通过 Sb3− 与含质子的试剂（甚至水）反应制备锑化氢：
- Na3Sb + 3 H2O → SbH3 + 3 NaOH
锑化氢的化学性质与砷化氢很相像，[2] 在真空狀態下加熱，分解为氢气和锑，在容器壁上形成一层明亮的锑镜，锑镜不溶于次氯酸钠溶液，可以以此反应来分别砷和锑。
重金属氢化物一般不很稳定（如 AsH3，H2Te，SnH4），SbH3 亦是如此。锑化氢室温缓慢分解，200 °C 时的速率则非常快：
- 2 SbH3 → 3 H2 + 2 Sb
该反应是自催化反应，可能爆炸。
- 2 SbH3 + 3 O2 → Sb2O3 + 3 H2O
- SbH3 + NaNH2 → NaSbH2 + NH3
用途 编辑
锑化氢可被用于半导体工业，化学气相沉积（CVD）中掺杂少量的锑。有报道称锑化氢可以作熏蒸剂，但显然与更常见的 PH3 相比，SbH3 的不稳定性及相对复杂的制法使其应用受限。
历史 编辑
由于锑与砷同族，马氏试砷法也能检测锑化氢。[2] 该法于1836年被 James Marsh 发现，是利用样品与无砷锌及稀硫酸反应，若样品含砷，则气态的砷化氢通过热管时（250–300 °C）会分解为黑色的砷镜；若样品含锑，则在管不被加热的地方都会出现黑色的锑镜。
1837年 Lewis Thomson 和 Pfaff 分别独立发现了锑化氢。由于锑化氢的合成方法复杂，因此锑化氢的毒性在很久之后才被确定清楚。1876年 Francis Jones 检验了几条合成锑化氢的路线，[3] 但直到1901年 Alfred Stock 才确定了锑化氢的大部分化学性质。[4][5]
安全 编辑
SbH3 是不稳定的易燃气体。锑化氢极毒，老鼠LC50为100ppm。但幸运的是，正是由于它的不稳定，使得锑化氢的污染大大减少。
毒理学 编辑
锑化氢的毒性与其他锑化合物不同，但与砷化氢类似。[6] 锑化氢可与红细胞中的血红蛋白结合，从而失去载氧功能。大多数锑化氢中毒都包含砷化氢中毒，尽管动物学实验已经证明两者毒性相差不大。中毒症状，如头痛、眩晕和恶心，及溶血性贫血（高浓度的非结合胆红素）、血红素尿和肾病，有可能在接触数小时才显现出来。
參考文献 编辑
- ^ Bellama, J. M.; MacDiarmid, A. G. Synthesis of the Hydrides of Germanium, Phosphorus, Arsenic, and Antimony by the Solid-Phase Reaction of the Corresponding Oxide with Lithium Aluminum Hydride. Inorg. Chem. 1968, 7: 2070–2. doi:10.1021/ic50068a024.
- ^ 2.0 2.1 Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001
- ^ Francis Jones. On stibine. Journal of the Chemical Society. 1876, 29 (2): 641. doi:10.1039/JS8762900641.
- ^ Alfred Stock, Walther Doht. Die Reindarstellung des Antimonwasserstoffes. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1901, 34 (2): 2339–2344. doi:10.1002/cber.190103402166.
- ^ Alfred Stock, Oskar Guttmann. Ueber den Antimonwasserstoff und das gelbe Antimon. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1904, 37 (1): 885–900. doi:10.1002/cber.190403701148.
- ^ Institut national de recherche et de sécurité (INRS), Fiche toxicologique n° 202 : Trihydrure d'antimoine, 1992.