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 легковоспламеняющийся потенциально 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