WikiDer > Germane

Germane
Определение слова «germane» см. В викисловаре. немецкий.
Не путать с Немецкий.
Germane
Структурная формула германа
Шаровидная модель молекулы германа
Модель заполнения пространства молекулы германа
Имена
Название ИЮПАК
Germane
Другие имена
Тетрагидрид германия
Германометан
Monogermane
Идентификаторы
3D модель (JSmol)
ЧЭБИ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.029.055 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
Номер RTECS
  • LY4900000
UNII
Номер ООН2192
Характеристики
GeH4
Молярная масса76.62 г / моль
ВнешностьБесцветный газ
ЗапахОстрый[1]
Плотность3.3 кг / м3
Температура плавления -165 ° С (-265 ° F, 108 К)
Точка кипения -88 ° С (-126 ° F, 185 К)
Низкий
Давление газа>1 банкомат[1]
Вязкость17,21 мкПа · с
(теоретическая оценка)[2]
Структура
Тетраэдр
0 D
Опасности
Главный опасностиТоксичен, легко воспламеняется, может самовоспламеняться на воздухе
Паспорт безопасностиICSC 1244
NFPA 704 (огненный алмаз)
NIOSH (Пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
Никто[1]
REL (Рекомендуемые)
TWA 0.2 частей на миллион (0,6 мг / м3)[1]
IDLH (Непосредственная опасность)
N.D.[1]
Родственные соединения
Родственные соединения
Метан
Силан
Станнан
Plumbane
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Germane это химическое соединение с формулой GeЧАС4, а германий аналог из метан. Это простейший гидрид германия и одно из наиболее полезных соединений германия. Как родственные соединения силан и метан, герман четырехгранный. Он горит на воздухе, чтобы произвести GeO2 и воды. Джерман - это группа 14 гидрид.

Вхождение

Germane был обнаружен в атмосфере Юпитер.[3]

Синтез

Герман обычно получают путем восстановления соединений германия, особенно диоксид германия, с гидридными реагентами, такими как борогидрид натрия, борогидрид калия, борогидрид лития, литийалюминийгидрид, алюмогидрид натрия. Реакция с боргидридами катализируется различными кислотами и может проводиться как в водной, так и в органической среде. растворитель. В лабораторных условиях герман можно получить реакцией соединений Ge (IV) с этими гидрид реагенты.[4][5] Типичный синтез включал реакцию Na2GeO3 с участием борогидрид натрия.[6]

Na2GeO3 + NaBH4 + H2O → GeH4 + 2 NaOH + NaBO2

Другие методы синтеза германа включают: электрохимическое восстановление и плазма-основанный метод.[7] Метод электрохимического восстановления предполагает нанесение Напряжение к металлу германия катод погружен в водный электролит решение и анод противоэлектрод, состоящий из металла, такого как молибден или кадмий. В этом методе германия и водород газы выделяются из катода, в то время как анод реагирует с образованием твердого оксид молибдена или оксиды кадмия. Метод плазменного синтеза включает бомбардировку металлического германия атомами водорода (H), которые генерируются с использованием высокой частота источник плазмы для производства германа и Digermane.

Реакции

Джермане слабо кислый. В жидком аммиаке GeH4 ионизируется с образованием NH4+ и GeH3−.[8] Со щелочными металлами в жидком аммиаке GeH4 реагирует с образованием белого кристаллического MGeH3 соединения. Калий (гермил калия KGeH3) и соединения рубидия (рубидий гермил RbGeH3) иметь хлорид натрия структура, предполагающая свободное вращение GeH3− анион, соединение цезия, CsGeH3 напротив, имеет искаженную структуру хлорида натрия TlI.[8]

Использование в полупроводниковой промышленности

Газ разлагается около 600K (327 ° C; 620 ° F) на германий и водород. Из-за своего теплового лабильность, герман используется в полупроводник промышленность для эпитаксиальный рост германия за счет MOVPE или химико-лучевая эпитаксия.[9] Прекурсоры органогермания (например, изобутилгерман, трихлориды алкилгермания и трихлорид диметиламиногермания) были исследованы как менее опасные жидкие альтернативы герману для осаждения Ge-содержащих пленок методом MOVPE.[10]

Безопасность

Джерман очень легковоспламеняющийсяпотенциально пирофорный,[11] и высокотоксичный газ. В 1970 г. Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) опубликовал последние изменения и установил пороговое значение профессионального воздействия на уровне 0,2 промилле для 8-часового среднего взвешенного по времени.[12]В LC50 для крыс на 1 час воздействия составляет 622 ppm.[13] Вдыхание или воздействие может вызвать недомогание, головную боль, головокружение, обморок, одышку, тошноту, рвоту, повреждение почек и гемолитические эффекты.[14][15][16]

В Министерство транспорта США класс опасности составляет 2.3 Ядовитый газ.[12]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Карманный справочник NIOSH по химической опасности. "#0300". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ Yaws, Карл Л. (1997), Справочник по вязкости: Том 4: Неорганические соединения и элементы, Gulf Professional Publishing, ISBN 978-0123958501
  3. ^ Kunde, V .; Hanel, R .; Maguire, W .; Gautier, D .; Baluteau, J. P .; Marten, A .; Chedin, A .; Husson, N .; Скотт, Н. (1982). "Газовый состав тропосферы северного экваториального пояса Юпитера (NH3, PH3, CH3D, GeH4, H2O) и изотопное отношение Юпитера D / H ». Астрофизический журнал. 263: 443–467. Bibcode:1982ApJ ... 263..443K. Дои:10.1086/160516.
  4. ^ W. L. Jolly "Получение летучих гидридов групп IVA и VA с помощью водного гидробората" Журнал Американского химического общества, 1961 г., том 83, стр. 335-7.
  5. ^ Патент США 4,668,502
  6. ^ Girolami, G.S .; Rauchfuss, T. B .; Анджеличи, Р. Дж. (1999). Синтез и техника в неорганической химии. Милл-Вэлли, Калифорния: Университетские научные книги.
  7. ^ Патент США 7087102 (2006).
  8. ^ а б Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-08-037941-8.
  9. ^ Venkatasubramanian, R .; Пикетт, Р. Т .; Тиммонс, М. Л. (1989). «Эпитаксия германия с использованием германа в присутствии тетраметилгермания». Журнал прикладной физики. 66 (11): 5662–5664. Bibcode:1989JAP .... 66,5662V. Дои:10.1063/1.343633.
  10. ^ Woelk, E .; Шенай-Хатхате, Д. В .; DiCarlo, R. L. Jr .; Амамчян, А .; Power, M. B .; Lamare, B .; Beaudoin, G .; Саньес, И. (2006). "Разработка новых германиевых прекурсоров MOVPE для пленок германия высокой чистоты". Журнал роста кристаллов. 287 (2): 684–687. Bibcode:2006JCrGr.287..684W. Дои:10.1016 / j.jcrysgro.2005.10.094.
  11. ^ Брауэр, 1963, Том 1, 715
  12. ^ а б Паспорт безопасности материалов Praxair по состоянию на сентябрь 2011 г.
  13. ^ NIOSH Germane Реестр токсического действия химических веществ (RTECS) по состоянию на сентябрь 2011 г.
  14. ^ Гуськова Е.И. (1974). "К токсикологии гидрида германия". Гигиена Труда И Профессиональные Заболевания (на русском). 18 (2): 56–57. PMID 4839911.
  15. ^ US EPA Germane
  16. ^ Paneth, F .; Иоахимоглу, Г. (1924). "Uber die Pharmakologischen Eigenschaften des Zinnwasserstoffs und Germaniumwasserstoffs" [О фармакологических характеристиках гидрида олова и гидрида германия]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (на немецком). 57 (10): 1925–1930. Дои:10.1002 / cber.19240571027.

внешняя ссылка