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Estibina

La estibina ( nombre IUPAC : estibano ) es un compuesto químico con la fórmula Sb H 3 . Un hidruro de nitrato , este gas incoloro y altamente tóxico es el principal hidruro covalente del antimonio y un análogo pesado del amoníaco . La molécula es piramidal con ángulos H–Sb–H de 91,7° y distancias Sb–H de 170,7 pm (1,707 Å ). El olor de este compuesto de fuentes habituales (como el de la reducción de compuestos de antimonio) recuerda a la arsina , es decir, parecido al del ajo.

Preparación

El SbH 3 generalmente se prepara mediante la reacción de fuentes de Sb 3+ con equivalentes de H−: [4]

2 Sb 2 O 3 + 3 LiAlH 4 → 4 SbH 3 + 1,5 Li 2 O + 1,5 Al 2 O 3
4 SbCl 3 + 3 NaBH 4 → 4 SbH 3 + 3 NaCl + 3 BCl 3

Alternativamente, las fuentes de Sb 3− reaccionan con reactivos protónicos (incluso agua) para producir también este gas inestable:

Na 3 Sb + 3 H 2 O → SbH 3 + 3 NaOH

Propiedades

Las propiedades químicas del SbH 3 son similares a las del AsH 3 . [5] Como es típico de un hidruro pesado (por ejemplo, AsH 3 , H 2 Te, SnH 4 ), el SbH 3 es inestable con respecto a sus elementos. El gas se descompone lentamente a temperatura ambiente, pero rápidamente a 200 °C:

2SbH3 → 3H2 + 2Sb

La descomposición es autocatalítica y puede ser explosiva.

El SbH 3 se oxida fácilmente con O 2 o incluso con aire:

2 SbH 3 + 3 O 2 → Sb 2 O 3 + 3 H 2 O

El SbH3 no presenta basicidad, pero puede desprotonarse:

SbH 3 + NaNH 2 → NaSbH 2 + NH 3

La sal NaSbH2 se llama estibinida de sodio y contiene el anión estibinida SbH2.

Usos

La estibina se utiliza en la industria de semiconductores para dopar silicio con pequeñas cantidades de antimonio mediante el proceso de deposición química en fase de vapor (CVD). También se ha utilizado como dopante de silicio en capas epitaxiales. Hay informes que afirman que el SbH3 se utiliza como fumigante, pero su inestabilidad y su preparación complicada contrastan con el fumigante más convencional, la fosfina .

Historia

La estibina (SbH 3 ) es similar a la arsina (AsH 3 ); también se detecta mediante la prueba Marsh . Esta prueba sensible detecta la arsina generada en presencia de arsénico . [5] Este procedimiento, desarrollado alrededor de 1836 por James Marsh , trata una muestra con zinc sin arsénico y ácido sulfúrico diluido : si la muestra contiene arsénico, se formará arsina gaseosa. El gas se introduce en un tubo de vidrio y se descompone mediante calentamiento a unos 250 – 300 °C. La presencia de arsénico se indica mediante la formación de un depósito en la parte calentada del equipo. La formación de un depósito de espejo negro en la parte fría del equipo indica la presencia de antimonio .

En 1837, Lewis Thomson y Pfaff descubrieron de forma independiente la estibina. Pasó algún tiempo antes de que se pudieran determinar las propiedades de este gas tóxico, en parte porque no se disponía de una síntesis adecuada. En 1876, Francis Jones probó varios métodos de síntesis, [6] pero no fue hasta 1901 cuando Alfred Stock determinó la mayoría de las propiedades de la estibina. [7] [8]

Seguridad

El SbH 3 es un gas inflamable inestable. Es altamente tóxico, con una CL50 de 100 ppm en ratones.

Toxicología

La toxicidad de la estibina es distinta a la de otros compuestos de antimonio , pero similar a la de la arsina . [9] La estibina se une a la hemoglobina de los glóbulos rojos, provocando su destrucción por el organismo. La mayoría de los casos de intoxicación por estibina han ido acompañados de intoxicación por arsina, aunque los estudios en animales indican que sus toxicidades son equivalentes. Los primeros signos de exposición, que pueden tardar varias horas en hacerse evidentes, son dolores de cabeza , vértigo y náuseas , seguidos de los síntomas de anemia hemolítica (niveles elevados de bilirrubina no conjugada ), hemoglobinuria y nefropatía .

Véase también

Referencias

  1. ^ John Rumble (18 de junio de 2018). Manual de química y física del CRC (99.ª edición). CRC Press. págs. 4–41. ISBN 978-1138561632.
  2. ^ abcd Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0568". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  3. ^ "Estibina". Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  4. ^ Bellama, JM; MacDiarmid, AG (1968). "Síntesis de los hidruros de germanio, fósforo, arsénico y antimonio mediante la reacción en fase sólida del óxido correspondiente con hidruro de litio y aluminio". Química inorgánica . 7 (10): 2070–2072. doi :10.1021/ic50068a024.
  5. ^ ab Holleman, AF; Wiberg, E. (2001). Química inorgánica . San Diego: Academic Press.
  6. ^ Francis Jones (1876). "Sobre la estibina". Revista de la Sociedad Química . 29 (2): 641–650. doi :10.1039/JS8762900641.
  7. ^ Alfred Stock; Walther Doht (1901). "Die Reindarstellung des Antimonwasserstoffes". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 34 (2): 2339–2344. doi :10.1002/cber.190103402166.
  8. ^ Alfred Stock; Óscar Guttmann (1904). "Ueber den Antimonwasserstoff und das gelbe Antimon". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 37 (1): 885–900. doi :10.1002/cber.190403701148.
  9. ^ "Ficha toxicológica n° 202: Trihidruro de antimoína" (PDF) . Instituto Nacional de Investigación y Seguridad (INRS). 1992. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )

Enlaces externos