Germane - Germane
![]() | |||
| |||
Jména | |||
---|---|---|---|
Název IUPAC Germane | |||
Ostatní jména Germanium tetrahydrid Germanometan Monogermane | |||
Identifikátory | |||
3D model (JSmol ) | |||
ChEBI | |||
ChemSpider | |||
Informační karta ECHA | 100.029.055 ![]() | ||
KEGG | |||
PubChem CID | |||
Číslo RTECS |
| ||
UNII | |||
UN číslo | 2192 | ||
Řídicí panel CompTox (EPA) | |||
| |||
| |||
Vlastnosti | |||
GeH4 | |||
Molární hmotnost | 76.62 g / mol | ||
Vzhled | Bezbarvý plyn | ||
Zápach | Pronikavý[1] | ||
Hustota | 3.3 kg / m3 | ||
Bod tání | -165 ° C (-265 ° F; 108 K) | ||
Bod varu | -88 ° C (-126 ° F; 185 K) | ||
Nízký | |||
Tlak páry | >1 bankomat[1] | ||
Viskozita | 17,21 μPa · s (teoretický odhad)[2] | ||
Struktura | |||
Čtyřboká | |||
0 D | |||
Nebezpečí | |||
Hlavní nebezpečí | Jedovatý, hořlavý, může se ve vzduchu samovolně vznítit | ||
Bezpečnostní list | ICSC 1244 | ||
NFPA 704 (ohnivý diamant) | |||
NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví): | |||
PEL (Dovolený) | Žádný[1] | ||
REL (Doporučeno) | TWA 0.2 ppm (0,6 mg / m3)[1] | ||
IDLH (Okamžité nebezpečí) | N.D.[1] | ||
Související sloučeniny | |||
Související sloučeniny | Metan Silane Stannane Plumbane | ||
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
![]() ![]() ![]() | |||
Reference Infoboxu | |||
Germane je chemická sloučenina se vzorcem GeH4 a germanium analog z metan. Je to nejjednodušší hydrid germania a jedna z nejužitečnějších sloučenin germania. Jako příbuzné sloučeniny silan a metan, german je čtyřboká. Hoří na vzduchu a vyrábí se Geo2 a voda. Germane je skupina 14 hydrid.
Výskyt
Germane byl detekován v atmosféře Jupiter.[3]
Syntéza
German se obvykle připravuje redukcí sloučenin germania, zejména oxid germaničitý, s hydridovými činidly, jako je borohydrid sodný, borohydrid draselný, borohydrid lithný, lithiumaluminiumhydrid, hydrid hlinito-sodný. Reakce s borohydridy je katalyzována různými kyselinami a může být prováděna buď vodně nebo organicky solventní. V laboratorním měřítku lze german připravit reakcí sloučenin Ge (IV) s těmito sloučeninami hydrid činidla.[4][5] Typická syntéza zahrnovala reakci Na2Geo3 s borohydrid sodný.[6]
- Na2Geo3 + NaBH4 + H2O → GeH4 + 2 NaOH + NaBO2
Mezi další způsoby syntézy germanu patří elektrochemická redukce a a plazma - metoda založená na.[7] Metoda elektrochemické redukce zahrnuje použití Napětí na germaniový kov katoda ponořen do vodného roztoku elektrolyt řešení a anoda protielektroda složená z kovu, jako je molybden nebo kadmium. V této metodě germane a vodík plyny se vyvíjejí z katody, zatímco anoda reaguje za vzniku pevné látky oxid molybdenu nebo oxidy kadmia. Metoda plazmové syntézy zahrnuje bombardování germaniového kovu atomy vodíku (H), které jsou generovány pomocí vysokého frekvence zdroj plazmy k výrobě germanu a digermane.
Reakce
Germane je slabě kyselé. V kapalném amoniaku GeH4 je ionizovaný a tvoří NH4+ a GeH3−.[8] S alkalickými kovy v kapalném amoniaku GeH4 reaguje za vzniku bílého krystalického MGeH3 sloučeniny. Draslík (germyl draselný KGeH3) a sloučeniny rubidia (rubidium germyl RbGeH3) mít chlorid sodný struktura implikující volnou rotaci GeH3− anion, sloučenina cesia, CsGeH3 na rozdíl od toho má zkreslenou strukturu chloridu sodného z TlI.[8]
Použití v polovodičovém průmyslu
Plyn se rozkládá poblíž 600 K (327 ° C; 620 ° F) na germanium a vodík. Kvůli jeho tepelné labilita, germane se používá v polovodič průmysl pro epitaxiální růst germania o MOVPE nebo epitaxe chemického paprsku.[9] Prekurzory organogermania (např. isobutylgerman, alkylgermanium trichloridy a dimethylaminogermanium trichlorid) byly zkoumány jako méně nebezpečné kapalné alternativy k germanu pro depozici filmů obsahujících Ge metodou MOVPE.[10]
Bezpečnost
Germane je vysoce hořlavý, potenciálně samozápalný,[11] a vysoce toxický plyn. V roce 1970 Americká konference vládních průmyslových hygieniků (ACGIH) zveřejnil poslední změny a stanovil mezní hodnotu expozice na pracovišti na 0,2 ppm pro 8hodinový časově vážený průměr.[12]The LC50 u krys po 1 hodině expozice je 622 ppm.[13] Vdechnutí nebo vystavení může mít za následek nevolnost, bolest hlavy, závratě, mdloby, dušnost, nevolnost, zvracení, poranění ledvin a hemolytické účinky.[14][15][16]
The Americké ministerstvo dopravy třída nebezpečnosti je 2,3 jedovatý plyn.[12]
Reference
- ^ A b C d E NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0300". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ Yaws, Carl L. (1997), Příručka viskozity: Svazek 4: Anorganické sloučeniny a prvky, Gulf Professional Publishing, ISBN 978-0123958501
- ^ Kunde, V .; Hanel, R .; Maguire, W .; Gautier, D .; Baluteau, J. P .; Marten, A .; Chedin, A .; Husson, N .; Scott, N. (1982). „Složení troposférického plynu severního rovníkového pásu Jupitera (NH3, PH3, CH3D, GeH4, H2O) a izotopový poměr Jovian D / H “. Astrofyzikální deník. 263: 443–467. Bibcode:1982ApJ ... 263..443K. doi:10.1086/160516.
- ^ W. L. Jolly „Příprava těkavých hydridů skupin IVA a VA pomocí vodného hydroborátu“, Journal of the American Chemical Society 1961, svazek 83, str. 335-7.
- ^ US patent 4 668 502
- ^ Girolami, G. S .; Rauchfuss, T. B .; Angelici, R. J. (1999). Syntéza a technika v anorganické chemii. Mill Valley, CA: University Science Books.
- ^ US Patent 7 087 102 (2006)
- ^ A b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Venkatasubramanian, R .; Pickett, R. T .; Timmons, M. L. (1989). "Epitaxe germania za použití germanu v přítomnosti tetramethylgermania". Journal of Applied Physics. 66 (11): 5662–5664. Bibcode:1989JAP .... 66,5662V. doi:10.1063/1.343633.
- ^ Woelk, E .; Shenai-Khatkhate, D. V .; DiCarlo, R. L. Jr.; Amamchyan, A .; Power, M. B .; Lamare, B .; Beaudoin, G .; Sagnes, I. (2006). „Navrhování nových prekurzorů organogermania MOVPE pro vysoce čisté germániové filmy“. Journal of Crystal Growth. 287 (2): 684–687. Bibcode:2006JCrGr.287..684W. doi:10.1016 / j.jcrysgro.2005.10.094.
- ^ Brauer, 1963, sv. 1, 715
- ^ A b Bezpečnostní list Praxair přístupné září 2011
- ^ NIOSH Germane Registr toxických účinků chemických látek (RTECS) přistupováno září 2011
- ^ Gus'kova, E. I. (1974). „K toksikologii Gidrida Germaniia“ [Toxikologie hydridu germania]. Gigiena Truda I Professionalnye Zabolevaniia (v Rusku). 18 (2): 56–57. PMID 4839911.
- ^ US EPA Germane
- ^ Paneth, F .; Joachimoglu, G. (1924). „Über die pharmakologischen Eigenschaften des Zinnwasserstoffs und Germaniumwasserstoffs“ [O farmakologických vlastnostech hydridu cínu a hydridu germania]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (v němčině). 57 (10): 1925–1930. doi:10.1002 / cber.19240571027.
externí odkazy
- Datasheet metaloidů (výrobce)
- Datový list společnosti Arkonic Specialty Gases China (výrobce)
- Licensintorg Russia (prodej technologické technologie)
- Honjo Chemical Japan (výrobce)
- Datasheet Praxair
- Vstup do encyklopedie vzduchu a kapalného plynu
- Kapesní průvodce chemickými riziky CDC - NIOSH
- Datový list Voltaix (výrobce)
- Foshan Huate Gas Co., Ltd. (výrobce)
- Horst Technologies, Rusko (výrobce)