Тетраборан

Те́трабора́н — неорганічна бінарна сполука ряду бороводнів складу B₄H₁₀.

Фізичні властивості

Тетраборан — токсичний безбарвний газ із неприємним запахом. Може легко займатися на повітрі. Зріджується за температури 18 °C, кристалізується за −121 °C.

Отримання

Вперше тетраборан було отримано за реакцією галогенпохідного диборану з металічним натрієм:

$\mathrm{6}{\mathrm{B}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}\mathrm{I}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\stackrel{(pyrolysis)}{\to }\mathrm{5}{\mathrm{B}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{I}$

Іншими методами отримання тетроборану є піроліз диборану та кислотний гідроліз боридів лужних і лужноземельних металів:

$\mathrm{2}{\mathrm{B}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{6}}\mathrm{\to }{\mathrm{B}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{M}{\mathrm{g}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{B}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }{\mathrm{B}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}\mathrm{+}\mathrm{.}\mathrm{.}\mathrm{.}$ (вихід 14%)

Хімічні властивості

Тетраборан піддається гідролізу в гарячій воді:

${\mathrm{B}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}\mathrm{+}\mathrm{1}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{4}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{B}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$

Реакція з гідрогалогенідами дає заміщення атомів водню:

${\mathrm{B}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{\to }{\mathrm{B}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{9}}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

${\mathrm{B}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{9}}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{\to }{\mathrm{B}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{8}}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

Тетраборан виявляє сильні кислотні властивості. З основами Льюїса (наприклад, з аміаком) утворює нестійкі комплекси:

${\mathrm{B}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{\to }\mathrm{[}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{B}\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{]}}^{\mathrm{+}}\mathrm{[}{\mathrm{B}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{8}}{\mathrm{]}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

Безпека

Оскільки тетраборан легко окислюється, його потрібно зберігати під вакуумом. Тетраборан спалахує при контакті з повітрям, киснем та нітратною кислотою. Борани в цілому, включаючи тетраборан, вважаються дуже токсичними та біологічно руйнівними. Дослідження, що складалося з невеликого щоденного впливу хімічної речовини на кроликів та щурів, призвели до летального результату.

Див. також

• Бороводні
• Гідриди
• Диборан

Посилання

• Boron hydrides and metal clusters Шаблон:Ref-en

Джерела

• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru