锑化氢

锑化氢
英文名	Stibine
别名	氢化锑，三氢化锑
识别
CAS号	7803-52-3
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：Template:R-p
安全术语	S：Template:S-p
NFPA 704	4 4 2
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。

锑化氢，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）。

制备和性质

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]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。

SbH₃ 被氧气很快氧化：

2 SbH₃ + 3 O₂ → Sb₂O₃ + 3 H₂O

SbH₃ 不呈碱性。但可被氨基钠去质子化：

SbH₃ + NaNH₂ → NaSbH₂ + NH₃

用途

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

由于 Sb 与 As 同族，在马氏试砷法中也检测到了锑化氢的存在。^[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

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

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。

參考資料

^ 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.

外部連結

[1] 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.

[Holleman-2] 2.0 ^2.1 Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001

[3] Francis Jones. On stibine. Journal of the Chemical Society. 1876, 29 (2): 641. doi:10.1039/JS8762900641.

[4] Alfred Stock, Walther Doht. Die Reindarstellung des Antimonwasserstoffes. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1901, 34 (2): 2339–2344. doi:10.1002/cber.190103402166.

[5] 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.

[6] Institut national de recherche et de sécurité (INRS), Fiche toxicologique n° 202 : Trihydrure d'antimoine, 1992.

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