Αντιμονίνη

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Αντιμονίνη
Stibine.png
Stibine-3D-vdW.png
Γενικά
Όνομα IUPAC Αντιμονάνιο
Στιμπάνιο
Άλλες ονομασίες Αντιμονίνη
Στιμπίνη
Τριυδρίδιο του αντιμονίου
Τριυδραντιμόνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος SbH3
Μοριακή μάζα 124,784 amu
Αριθμός CAS 7803-52-3
SMILES [Sb]
InChI 1S/Sb.3H
ChemSpider ID 8992
Δομή
Γωνία δεσμού 91,7°
Μοριακή γεωμετρία τριγωνική
πυραμιδική
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης -88 °C
Σημείο βρασμού -17 °C
Πυκνότητα 5,48 kg/m³
Διαλυτότητα
στο νερό
Ελαφρώς διαλυτή
Διαλυτότητα
σε άλλους διαλύτες
Αδιάλυτη
Τάση ατμών >1 atm (20°C)
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
Βλαβερή (Xn)
Επικίνδυνη για το περιβάλλον (N)
Φράσεις κινδύνου R20/22 R50/53
Φράσεις ασφαλείας (S2) S61
LD50 100 ppm (ποντίκια, 1 ώρα)
92 ppm (ινδικά χοιρίδια, 1 ώρα)
40 ppm (σκύλοι, 1 ώρα)
Κίνδυνοι κατά
NFPA 704

NFPA 704.svg

4
4
2
 
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).

Η αντιμονίνη[1] (αγγλικά: stibine), είναι ανόργανη χημική ένωση, που περιέχει αντιμόνιο και υδρογόνο, με μοριακό τύπο SbH3. Η χημικά καθαρή αντιμονίνη, στις συνηθισμένες συνθήκες, δηλαδή σε θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο αέριο, με δυσάρεστη και επιθετική οσμή που μοιάζει με αυτήν του υδροθείου, δηλαδή την οσμή των κλούβιων αβγών. Αποτελεί το κύριο ομοιοπολικό υδρίδιο του αντιμονίου και θεωρείται το αντιμονιούχο ανάλογο της αμμωνίας, της φωσφίνης και της αρσίνης. Η μοριακή του δομή είναι τριγωνική πυραμιδική, με δεσμικές γωνίες 91,7° και μήκη δεσμών 170,7 pm.

«Θυγατρικές» αντιμονίνες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο όρος αντιμονίνες, εκτός από τη «μητρική» ένωση, χρησιμοποιείται επίσης συχνά για να περιγράψει μια ολόκληρη τάξη ανόργανων και οργανικών «θυγατρικών» ή «υποκατεστημένων» ενώσεων με γενικό τύπο Sb3-xRx, όπου x φυσικός αριθμός 0 < x < 4, και R, όχι απαραίτητα το ίδιο, υδρογόνο, αλογόνο ή μονοσθενής ανόργανη ή οργανική ρίζα[2].

Ιστορία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Επειδή η αντιμονίνη είναι πολύ παρόμοια με την αρσίνη, ανιχνεύεται επίσης με την δοκιμή Μαρς (Marsh test). Αυτή η ευαίσθητη δοκιμή αναπτύχθηκε γύρω στο 1836 από τον Τζέιμς Μαρς (James Marsh) με σκοπό την ανίχνευση της παρουσίας αρσενικού σε ένα δείγμα.[3] Βασίζεται στην επίδραση αραιού θειικού οξέος και ψευδαργύρου (χωρίς αρσενικό) στο υπό εξέταση δείγμα. Με τις παραπάνω συνθήκες, αν υπάρχει αρσενικό σχηματίζεται αέρια αρσίνη. Το (βαρύτερο του αέρα) αέριο αυτό διοχετεύεται σε ένα γυάλινο σωλήνα και διασπάται με θέρμανση στους 250 – 300 °C. Η παρουσία του αρσενικού επισημαίνεται από το σχηματισμό ιζήματος αρσενικού στο θερμενόμενο τμήμα του σωλήνα. Ο σχηματισμός μαύρου κατοπτρικού ιζήματος στο ψυχρό τμήμα του σωλήνα επισημαίνει, αντίστοιχα, την παρουσία αντιμονίου.

Το 1837, οι Λιούις Τόμσον (Lewis Thomson) και η εταιρεία PFAFF ανεξάρτητα ανακάλυψαν την αντιμονίνη. Χρειάστηκε κάποιος χρόνος πριν καθοριστούν οι ιδιότητες αυτού του τοξικού αερίου, κυρίως επειδή μια κατάλληλη σύνθεσή του δεν ήταν (ακόμη) διαθέσιμη. Το 1876 ο Φράνσις Τζόουνς (Francis Jones) ανακάλυψε αρκετές μεθόδους παραγωγής αντιμονίνης,[4] αλλά μόλις το 1901 ο Άλφρεντ Στοκ (Alfred Stock) καθώρισε τις περισσότερες ιδιότητες της αντιμονίνης.

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η αντιμονίνη παράγεται γενικά με αντίδραση πηγών Sb3+ και ισοδυνάμων H-.[5] Παραδείγματα:

Εναλλακτικά, πηγές Sb3- αντιδρώντας με πρωτονικά αντιδραστήρια (ακόμη και με το νερό) δίνουν επίσης αυτό το ασταθές αέριο. Για παράδειγμα:

Χημικές ιδιότητες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι χημικές ιδιότητες της αντιμονίνης μοιάζουν με αυτές της αρσίνης.[6] Όπως είναι τυπικό για (διάφορα) βαριά υδρίδια, όπως για παράδειγμα η αρσίνη, το υδροτελλούριο και το κασσιτεράνιο, η αντιμονίνη είναι ασταθής και τείνει να διασπάται στα χημικά στοιχεία που την αποτελούν. Η αντιμονίνη διασπάται αργά, όταν βρίσκεται σε θερμοκρασία δωματίου (20°C), αλλά γρήγορα στους 200°C:

Η διάσπαση αυτή είναι αυτοκαταλυτική και μπορεί να οδηγήσει σε έκρηξη. Η αντιμονίνη γρήγορα οξειδώνεται από το οξυγόνο, ακόμη και από το ατμοσφαιρικό:

Η αντιμονίνη μπορεί να αποπρωτονιωθεί. Για παράδειγμα:

Εφαρμογές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η αντιμονίνη χρησιμοποιήθηκε στη βιομηχανία ημιαγωγών, για να νοθέψει (εσκεμμένα) πυρίτιο με μικρές ποσότητες αντιμονίου μέσω της διεργασίας χημικής απόθεσης ατμών (Chemical Vapour Deposition, CVD). Χρησιμοποιήθηκε επίσης ως νοθευτής πυριτίου σε επιαξόνια στρώματα. Κάποιες αναφορές πρότειναν τη χρήση αντιμονίνης ως καπνιστικό (fumigant), αλλά η αστάθειά της και η σύγκριση ευκολίας παραγωγής καθιστά πιο συμβατική τη χρήση φωσφίνης σε αυτόν το ρόλο.

Ασφάλεια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η αντιμονίνη είναι ασταθές και εύφλεκτο αέριο. Είναι πολύ τοξική, με LC50 100 ppm για τα ποντίκια. Ευτυχώς, όμως, η αντιμονίνη είναι τόσο ασταθής ώστε σπάνια βρίσκεται έξω από εργαστήρια (που την παράγουν).

Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  2. Σημείωση: Μπορεί επίσης δύο R μπορεί να παριστάνουν μια δισθενή ρίζα ή και τρία R μια τρισθενή, σχηματίζοντας έτσι και ετεροκυκλικές αρσίνες.
  3. Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. 
  4. Francis Jones (1876). «On Stibine». Journal of the Chemical Society 29 (2): 641–650. doi:10.1039/JS8762900641. 
  5. Bellama, J. M.; MacDiarmid, A. G. (1968). «Synthesis of the Hydrides of Germanium, Phosphorus, Arsenic, and Antimony by the Solid-Phase Reaction of the Corresponding Oxide with Lithium Aluminum Hydride». Inorganic Chemistry 7 (10): 2070–2072. doi:10.1021/ic50068a024. 
  6. Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. 


Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Stibine της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).