Germane – Wikipedia

Germane là hợp chất hóa học có công thức GeH 4 và tương tự tiếng Đức của metan. Nó là hydrat Germanium đơn giản nhất và là một trong những hợp chất hữu ích nhất của gecmani. Giống như các hợp chất liên quan silane và metan, đức là tứ diện. Nó đốt cháy trong không khí để sản xuất GeO 2 và nước. Germane là một hydride nhóm 14.

Xảy ra [ chỉnh sửa ]

Germane đã được phát hiện trong bầu khí quyển của Sao Mộc. [2]

Tổng hợp [ chỉnh sửa thường được điều chế bằng cách khử các hợp chất Germanium, đáng chú ý là Germanium dioxide, với các thuốc thử hydride như natri borohydride, kali borohydride, lithium borohydride, lithium nhôm hydride, natri nhôm hydride. Phản ứng với borohydrides được xúc tác bởi các axit khác nhau và có thể được thực hiện trong dung môi nước hoặc dung môi hữu cơ. Ở quy mô phòng thí nghiệm, có thể điều chế mầm bằng phản ứng của các hợp chất Ge (IV) với các thuốc thử hydrua này. [3][4] Một tổng hợp điển hình liên quan đến phản ứng của Na 2 GeO 3 với natri borohydride. [5]

Na 2 GeO 3 + NaBH 4 + H 2 O → GeH 4 2 NaOH + NaBO 2

Các phương pháp khác để tổng hợp mầm bao gồm khử điện hóa và phương pháp dựa trên plasma. [6] Phương pháp khử điện hóa liên quan đến việc đặt điện áp vào catốt kim loại Germanium được ngâm trong dung dịch điện phân nước và một điện cực phản cực dương bao gồm một kim loại như molypden hoặc cadmium. Trong phương pháp này, khí nguyên tử và hydro phát triển từ cực âm trong khi cực dương phản ứng tạo thành oxit molybdenum hoặc oxit cadmium rắn. Phương pháp tổng hợp plasma liên quan đến bắn phá kim loại Germanium bằng các nguyên tử hydro (H) được tạo ra bằng cách sử dụng nguồn plasma tần số cao để tạo ra mầm và digermane.

Phản ứng [ chỉnh sửa ]

Germane có tính axit yếu. Trong amoniac lỏng GeH 4 bị ion hóa tạo thành NH 4 + và GeH 3 . [7] Với kim loại kiềm trong amoniac lỏng 4 phản ứng tạo ra các hợp chất MGeH tinh thể trắng 3 . Kali ( kali mầmyl KGeH 3 ) và các hợp chất rubidium ( rubidium mầmyl RbGeH 3 ) có cấu trúc natri clorua tự do. 3 anion, hợp chất xêtan, CsGeH 3 ngược lại có cấu trúc natri clorua bị biến dạng của TlI. [7]

Sử dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn ]]

Khí phân hủy gần 600K thành gecmani và hydro. Do tính bền nhiệt của nó, mầm được sử dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn cho sự phát triển epiticular của Germanium hoặc epit wax chùm hóa học. [8] Tiền chất Organogermanium (ví dụ như isobutylgermane, alkylgermanium trichloride) để tạo ra sự lắng đọng của các màng chứa Ge bằng MOVPE. [9]

Germane là chất dễ cháy, có khả năng gây cháy nổ, [10] và là một loại khí cực độc. Năm 1970, Hội nghị các nhà vệ sinh công nghiệp chính phủ Hoa Kỳ (ACGIH) đã công bố những thay đổi mới nhất và đặt giá trị giới hạn ngưỡng phơi nhiễm nghề nghiệp ở mức 0,2 ppm cho thời gian trung bình 8 giờ. [11] LC50 cho chuột trong 1 giờ phơi nhiễm là 622 ppm. [12] Hít phải hoặc phơi nhiễm có thể dẫn đến khó chịu, đau đầu, chóng mặt, ngất xỉu, khó thở, buồn nôn, nôn, chấn thương thận và tan máu. [13][14][15]

Lớp nguy hiểm của Bộ Giao thông Vận tải Hoa Kỳ là 2,3 Chất độc. ] Tài liệu tham khảo [ chỉnh sửa ]

  1. ^ a b ] d e "Hướng dẫn bỏ túi NIOSH về các mối nguy hóa học # 0300". Viện quốc gia về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp (NIOSH).
  2. ^ Kunde, V.; Hanel, R.; Maguire, W.; Gautier, Đ.; Baluteau, J. P.; Marten, A.; Chedin, A.; Husson, N.; Scott, N. (1982). "Thành phần khí trong tầng đối lưu của vành đai xích đạo phía bắc của sao Mộc (NH 3 PH 3 CH 3 D, GeH 4 H 2 O) và tỷ lệ đồng vị D / H của Jovian ". Tạp chí vật lý thiên văn . 263 : 443 Từ467. Mã số: 1982ApJ … 263..443K. doi: 10.1086 / 160516.
  3. ^ W. L. Jolly "Chuẩn bị các hydrua dễ bay hơi của các nhóm IVA và VA bằng phương pháp thủy hóa nước" Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ 1961, tập 83, trang 335-7.
  4. ^ Bằng sáng chế Hoa Kỳ 4,668,502
  5. ^ Girolami, GS; Rauchfuss, T. B.; Angelici, R. J. (1999). Tổng hợp và kỹ thuật trong hóa học vô cơ . Mill Valley, CA: Sách khoa học đại học.
  6. ^ Bằng sáng chế Hoa Kỳ 7.087.102 (2006)
  7. ^ a b Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Hóa học của các nguyên tố (tái bản lần 2). Butterworth-Heinemann. Sđt 0-08-037941-9.
  8. ^ Venkatasubramanian, R.; Pickett, R. T.; Timmons, M. L. (1989). "Epit Wax của Germanium sử dụng mầm với sự hiện diện của tetramethylgermanium". Tạp chí Vật lý ứng dụng . 66 (11): 5662 Tắt5664. Mã số: 1989JAP …. 66.5662V. doi: 10.1063 / 1.343633.
  9. ^ Woelk, E.; Shenai-Khatkhate, D. V.; DiCarlo, R. L. Jr., Amamchyan, A.; Quyền lực, M. B.; Lamare, B.; Beaudoin, G.; Sagnes, I. (2006). "Thiết kế tiền chất Novel Organogermanium MOVPE cho phim Germanium có độ tinh khiết cao". Tạp chí tăng trưởng tinh thể . 287 (2): 684 Tắt687. Mã số: 2006JCrGr.287..684W. doi: 10.1016 / j.jcrysgro.2005.10.094. CS1 duy trì: Nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
  10. ^ Brauer, 1963, Vol.1, 715
  11. b 19659041] Gus'kova, EI (1974). "K toksikologii Gidrida Germaniia" [Toxicology of germanium hydride]. Gigiena Truda i Professionalnye Zabolevaniia (bằng tiếng Nga). 18 (2): 56 Ảo57. PMID 4839911.
  12. ^ US EPA Germane
  13. ^ Paneth, F.; Joachimoglu, G. (1924). "Über die Pharmakologischen Eigenschaften des Zinnwasserstoffs und Germaniumwasserstoffs" [About the pharmacological characteristics of tin hydride and germanium hydride]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (bằng tiếng Đức). 57 (10): 1925 191930. doi: 10.1002 / cber.19240571027.

Liên kết ngoài [ chỉnh sửa ]