銻化氫
| 銻化氫 | |||
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| 英文名 | Stibine | ||
| 別名 | 氫化銻，三氫化銻 | ||
| 識別 | |||
| CAS號 | 7803-52-3 
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| ChemSpider | 8992 | ||
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | OUULRIDHGPHMNQ-LQMOCBGJAH | ||
| Gmelin | 795 | ||
| ChEBI | 30288 | ||
| 性質 | |||
| 化學式 | H3Sb | ||
| 摩爾質量 | 124.784 g·mol⁻¹ | ||
| 外觀 | 無色氣體 | ||
| 密度 | (g.) 5.48 * 103 | ||
| 熔點 | −88 °C | ||
| 沸點 | −17 °C | ||
| 溶解性（其他溶劑） | 不可溶 | ||
| 結構 | |||
| 分子構型 | 三角錐 | ||
| 危險性 | |||
歐盟危險性符號 有害 Xn 危害環境N | |||
| 警示術語 | R：R20/22, R50/53 | ||
| 安全術語 | S：S2, S61 | ||
| NFPA 704 |
 4
4
3
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| 閃點 | 可燃氣體 | ||
| 相關物質 | |||
| 相關氫化物 | 氨、磷化氫、砷化氫、鉍化氫 | ||
| 相關化學品 | 三苯基銻 | ||
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
銻化氫又稱䏲，是化學式為SbH3的化合物，是具有惡臭氣味的無色劇毒氣體，不穩定。與氨同類，是主要的銻氫化物。其為三角錐結構，H–Sb–H 鍵角為 91.7°，Sb–H 鍵長 1.707Å（170.7pm）。
製備和性質
[編輯]銻化氫通常由 Sb3+ 與含負氫的化合物反應製備：[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，也可通過 Sb3− 與含質子的試劑（甚至水）反應製備銻化氫：
- Na3Sb + 3 H2O → SbH3 + 3 NaOH
銻化氫的化學性質與砷化氫很相像，[2] 在真空狀態下加熱，分解為氫氣和銻，在容器壁上形成一層明亮的銻鏡，銻鏡不溶於次氯酸鈉溶液，可以以此反應來分別砷和銻。
重金屬氫化物一般不很穩定（如 AsH3，H2Te，SnH4），SbH3 亦是如此。銻化氫室溫緩慢分解，200 °C 時的速率則非常快：
- 2 SbH3 → 3 H2 + 2 Sb
該反應是自催化反應，可能爆炸。
- 2 SbH3 + 3 O2 → Sb2O3 + 3 H2O
- SbH3 + NaNH2 → NaSbH2 + NH3
用途
[編輯]銻化氫可被用於半導體工業，化學氣相沉積（CVD）中摻雜少量的銻。有報道稱銻化氫可以作熏蒸劑，但顯然與更常見的 PH3 相比，SbH3 的不穩定性及相對複雜的製法使其應用受限。
歷史
[編輯]由於銻與砷同族，馬氏試砷法也能檢測銻化氫。[2] 該法於1836年被 James Marsh 發現，是利用樣品與無砷鋅及稀硫酸反應，若樣品含砷，則氣態的砷化氫通過熱管時（250–300 °C）會分解為黑色的砷鏡；若樣品含銻，則在管不被加熱的地方都會出現黑色的銻鏡。
1837年 Lewis Thomson 和 Pfaff 分別獨立發現了銻化氫。由於銻化氫的合成方法複雜，因此銻化氫的毒性在很久之後才被確定清楚。1876年 Francis Jones 檢驗了幾條合成銻化氫的路線，[3] 但直到1901年 Alfred Stock 才確定了銻化氫的大部分化學性質。[4][5]
安全
[編輯]SbH3 是不穩定的易燃氣體。銻化氫極毒，老鼠LC50為100ppm。但幸運的是，正是由於它的不穩定，使得銻化氫的污染大大減少。
毒理學
[編輯]銻化氫的毒性與其他銻化合物不同，但與砷化氫類似。[6] 銻化氫可與紅細胞中的血紅蛋白結合，從而失去載氧功能。大多數銻化氫中毒都包含砷化氫中毒，儘管動物學實驗已經證明兩者毒性相差不大。中毒症狀，如頭痛、眩暈和噁心，及溶血性貧血（高濃度的非結合膽紅素）、血紅素尿和腎病，有可能在接觸數小時才顯現出來。
參考文獻
[編輯]- ^ 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.