Моногидрид бора
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК λ 1 -боран | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| ЧЭБИ |
|
| ChemSpider |
|
| 33 | |
CID PubChem |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| Б Х | |
| Молярная масса | 11,82 г·моль −1 |
| Термохимия [1] | |
Стандартная молярная энтропия ( S ⦵ 298 ) | 172 |
Стандартная энтальпия образования (Δ f H ⦵ 298 ) | 442.7 |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ ) | 412.7 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Боран(1) , моногидрид бора , гидридобор или борилен — это молекула с формулой BH. Она существует в виде газа, но быстро разлагается при конденсации. Напротив, кластер B 12 H 12 2- ( додекаборат ), имеющий очень похожую эмпирическую формулу, образует прочные соли.
Формирование
Моногидрид бора может быть образован из карбонила борана под действием ультрафиолетового света. BH 3 CO → BH + CH 2 O [2]
Моногидрид бора образуется при нагревании соединений бора до высокой температуры в присутствии водорода. [3]
Моногидрид бора образуется при реакции аниона бора B − с ионом водорода H + . Он также образуется при реакции атомарного бора с водородом. B + H 2 → BH + H. В реакции слишком много энергии, чтобы BH 2 был стабильным. [4]
Моногидрид бора, вероятно, присутствует в солнечных пятнах [5] , но по состоянию на 2008 год не был обнаружен. [6]
Характеристики
Потенциал ионизации составляет около 9,77 эВ . [7] Энергия диссоциации для молекулы в основном состоянии составляет 81,5 ккал/моль. [8] Сродство к электрону составляет примерно 0,3 эВ, и образуется ион HB − . [9]
Дипольный момент молекулы в основном состоянии составляет 1,27 дебая , а для первого возбужденного электронного состояния A 1 Π — 0,58 дебая. [10]
Спектр моногидрида бора включает молекулярную полосу для низшего электронного перехода X 1 Σ + → A 1 Π с началом полосы при 433,1 нм (для 0→0) и 437,1 (для 0→1) [3]. Спектр содержит ветви P, Q и R. [10]
Хотя BH представляет собой молекулу с закрытой оболочкой, она парамагнитна и не зависит от температуры. [11]
Реакции
Моногидрид бора нестабилен в массе и быстро исчезает в течение 20 нс при давлении 20 Торр . [12] Моногидрид бора реагирует с кислородом, вероятно, образуя HBO. [2] Моногидрид бора не реагирует с метаном , но реагирует с пропаном, давая C3H7BH2 . С оксидом азота (NO) он, вероятно, дает HBO и HBNO . Моногидрид бора , по-видимому, присоединяется к двойным связям в ненасыщенных органических соединениях . Он также реагирует с водой. [2]
Моногидрид бора может принимать форму твердого полиборана (1), который самопроизвольно воспламеняется на воздухе. [13]
Предполагается, что твердый BH примет фазу Ibam при давлении свыше 50 ГПа , а затем станет металлической фазой P 6/ mmm при давлении свыше 168 ГПа. [14]
Ионы
Известны как катион, так и дикатион. Дикатион HB 2+ может поддерживаться σ-донорным лигандным каркасом с двумя связями. [15] Дианион также может быть стабилизирован амином. [16]
Ссылки
- ^ "База данных молекул GROMACS - моногидрид бора". virtualchemistry.org . Архивировано из оригинала 2021-07-10 . Получено 2019-07-22 .
- ^ abc Гарланд, Нэнси Л.; Стэнтон, CT; Флеминг, Джеймс У.; Баронавски, AP; Нельсон, HH (июнь 1990 г.). «Кинетика реакции моногидрида бора, изученная с помощью высокотемпературного реактора». Журнал физической химии . 94 (12): 4952– 4956. doi :10.1021/j100375a036.
- ^ ab Abad, Carlos; Florek, Stefan; Becker-Ross, Helmut; Huang, Mao-Dong; Heinrich, Hans-Joachim; Recknagel, Sebastian; Vogl, Jochen; Jakubowski, Norbert; Panne, Ulrich (октябрь 2017 г.). «Определение соотношений изотопов бора методом молекулярной абсорбционной спектрометрии с высоким разрешением и использованием испарителей графитовой печи». Spectrochimica Acta Часть B: Атомная спектроскопия . 136 : 116– 122. Bibcode : 2017AcSpB.136..116A. doi : 10.1016/j.sab.2017.08.012.
- ^ Yang, Xuefeng; Dagdigian, Paul J. (1993). «Спектры хемилюминесценции и сечения реакции бора (4p 2P) с водородом и дейтерием». Журнал физической химии . 97 (17): 4270– 4276. doi :10.1021/j100119a006. ISSN 0022-3654.
- ^ Engvold, O. (февраль 1970 г.). «Двухатомные молекулы BH, BN и BO в солнечных пятнах и солнечное изобилие бора». Solar Physics . 11 (2): 183– 197. Bibcode : 1970SoPh...11..183E. doi : 10.1007/BF00155219. S2CID 119720128.
- ^ Картикеян, Б; Багаре, С; Раджаманикам, Н.; Раджа, В. (февраль 2009 г.). «О поиске молекулярных линий BF, BH и BS в спектрах солнечных пятен». Астрофизика частиц . 31 (1): 6– 12. Бибкод : 2009APh....31....6K. doi :10.1016/j.astropartphys.2008.10.009.
- ^ Хейнс, Уильям М. (2012). CRC Handbook of Chemistry and Physics, 93-е издание. CRC Press. С. 10–200 . ISBN 9781439880494.
- ^ Bauschlicher, Charles W.; Langhoff, Stephen R.; Taylor, Peter R. (июль 1990 г.). «Об энергии диссоциации BH». Журнал химической физики . 93 (1): 502– 506. Bibcode : 1990JChPh..93..502B. doi : 10.1063/1.459550.
- ^ Reid, CJ (август 1993 г.). «Сродство к электрону молекул BH, B2, BC и BN, определенное с помощью спектрометрии с инверсией заряда». Международный журнал масс-спектрометрии и ионных процессов . 127 : 147–160 . Bibcode : 1993IJMSI.127..147R. doi : 10.1016/0168-1176(93)87087-9.
- ^ ab Томсон, Ричи; Далби, Ф. В. (июнь 1969). "Экспериментальное определение дипольных моментов состояний X ( 1 Σ) и A ( 1 Π) молекулы BH". Canadian Journal of Physics . 47 (11): 1155– 1158. Bibcode : 1969CaJPh..47.1155T. doi : 10.1139/p69-144.
- ^ Fowler, PW; Steiner, E. (20 декабря 1991 г.). "Молекулы с парамагнитной закрытой оболочкой: изоэлектронные ряды CH + , BH и BeH -". Molecular Physics . 74 (6): 1147– 1158. Bibcode :1991MolPh..74.1147F. doi :10.1080/00268979100102871.
- ^ Бауэр, SH (январь 1996 г.). «Окисление видов B, BH, BH3 и BmHn: термохимия и кинетика». Chemical Reviews . 96 (6): 1907–1916 . doi :10.1021/cr941034q. PMID 11848815.
- ^ Урбен, Питер (2013). Справочник Бретерика по реактивным химическим опасностям. Elsevier. стр. 71. ISBN 9780080523408.
- ^ Ху, Чао-Хао; Оганов, Артем Р.; Чжу, Цян; Цянь, Гуан-Руй; Фраппер, Жиль; Ляхов, Андрей О.; Чжоу, Хуай-Ин (19 апреля 2013 г.). "Стабилизация под давлением и переход изолятор-сверхпроводник в BH". Physical Review Letters . 110 (16): 165504. Bibcode :2013PhRvL.110p5504H. doi : 10.1103/PhysRevLett.110.165504 . PMID 23679618.
- ^ Чэнь, Вэнь-Чин; Ли, Чинг-Ю; Линь, Бо-Чао; Сюй, Ю-Чен; Шэнь, Цзюнь-Шиан; Сюй, Чао-Пин; Яп, Гленн ПА; Онг, Тиов-Ган (10 января 2014 г.). «Неуловимый трехкоординатный дикатионный комплекс гидрида бора». Журнал Американского химического общества . 136 (3): 914– 917. doi :10.1021/ja4120852. PMID 24383448.
- ^ Варгас-Бака, Игнасио; Финдлейтер, Майкл; Пауэлл, Адам; Васудеван, Кальян В.; Коули, Алан Х. (2008). «Борные ди- и три-катионы». Dalton Transactions (45): 6421– 6. doi :10.1039/b810575h. PMID 19002329. S2CID 20702130.
