Monogerman

Fórmula estructural
General
Apellido	Monogerman
otros nombres	Hidrógeno de germanio Tetrahidruro de germanio Hidruro de germanio (IV)
Fórmula molecular	GeH 4
Breve descripción	gas incoloro con olor desagradable
Identificadores / bases de datos externos
número CAS 7782-65-2 Número CE 231-961-6 Tarjeta de información ECHA 100.029.055 PubChem 23984 Wikidata Q415811
propiedades
Masa molar	76,62 g mol −1
Estado fisico	gaseoso
densidad	3,45 kg m −3 (0 ° C y 1013 h Pa ) 1,38 g · cm −3 en estado líquido en el punto de ebullición
Punto de fusion	−166 ° C
punto de ebullición	−88,5 ° C
solubilidad	Hidrólisis en agua
Índice de refracción	1,451 (16,85 ° C)
las instrucciones de seguridad
Etiquetado de peligro GHS peligro Frases H y P H: 220-280-330 PAG: 260-210-377-381-304 + 340 + 315-403-405
MAK	Suiza: 0,2 ml m −3 o 0,6 mg m −3
En la medida de lo posible y habitual, se utilizan unidades SI . A menos que se indique lo contrario, los datos proporcionados se aplican a condiciones estándar . Índice de refracción: línea Na-D , 20 ° C

Monogerman (GeH ₄ ) es el compuesto químico más simple del grupo de los alemanes (una combinación de germanio e hidrógeno ). Es un gas muy reactivo, venenoso, de fácil descomposición y de olor desagradable. Se utiliza en tecnología de semiconductores .

Ocurrencia

Se ha detectado monogerman en la atmósfera de Júpiter .

Extracción y presentación

El monogerman se forma cuando los germanuros salinos (compuestos metálicos de germanio) se descomponen en ácidos , como el germanuro de magnesio en ácido clorhídrico diluido :

${\ displaystyle {\ ce {Mg2Ge + 4HCl -> GeH4 + 2MgCl2}}}$.

El monogerman también se puede representar por la reacción directa de germanio con hidrógeno, por lo que también se forman otros hidruros de germanio ( Germane) como hexahidruro de germanio / digerman (Ge ₂ H ₆ ) y octahidruro / trigerman de germanio (Ge ₃ H ₈ ). La síntesis de monogerman es más sencilla y pura mediante la reacción del tetracloruro de germanio con metano y paladio como catalizador . El rendimiento es del 98%, se forma tetracloruro de carbono como subproducto :

${\ displaystyle {\ ce {Ge + 2Cl2 -> GeCl4}}}$

${\ displaystyle {\ ce {GeCl4 + CH4 -> GeH4 + CCl4}}}$

El monogerman también se puede obtener a escala de laboratorio haciendo reaccionar compuestos de germanio (IV) con hidruros. Una síntesis típica de este tipo es el germanato de sodio Na ₂ GeO ₃ con borohidruro de sodio.

${\ displaystyle {\ ce {Na2GeO3 + NaBH4 + H2O -> GeH_4 + 2NaOH + NaBO2}}}$

propiedades

Monogerman tiene una temperatura crítica de 34,85 ° C, una presión crítica de 55,5 bar y una densidad crítica de 0,598 kg · l ⁻¹ .

usar

El monogerman se utiliza en la industria electrónica para la epitaxia y el dopaje .

las instrucciones de seguridad

A partir de una proporción de aproximadamente el 10,1%, Monogerman forma mezclas altamente explosivas con el aire. Dado que el gas es muy pesado y normalmente solo se acumula hasta un 5% en el aire, solo se puede clasificar como extremadamente inflamable.

El monogerman es muy venenoso. En una intoxicación aguda con grandes cantidades de Monogerman, se presentan los siguientes síntomas:

• Ensanchamiento de los vasos sanguíneos ( arteriectasia )
• Ptosis
• cianosis
• temblor

La razón de esto es la interrupción del transporte de oxígeno, ya que Monogerman reacciona con el oxígeno transportado en la sangre para formar óxido de germanio (IV) y agua:

${\ displaystyle {\ ce {GeH4 + 2O2 -> GeO2 + 2H2O}}}$

Esto se puede prevenir administrando agentes complejantes como EDTA .

Evidencia individual

1. ↑ ^{a b c d e f g h i} Entrada sobre hidrógeno de germanio en la base de datos de sustancias GESTIS de la IFA , consultada el 8 de enero de 2021. (Se requiere JavaScript)
2. ↑ PG Sennikov, VE Shkrunin, DA Raldugin, KG Tokhadze: enlaces de hidrógeno débiles en soluciones de etanol y agua de hidruros inorgánicos volátiles líquidos de elementos del grupo IV-VI (SiH ₄ , GeH ₄ , PH ₃ , AsH ₃ , H ₂ S y H ₂ Se). 1. Espectroscopía IR de enlace H en soluciones de etanol en hidruros . En: Revista de Química Física . cinta 100 , no. 16 de enero de 1996, pág. 6415-6420 , doi : 10.1021 / jp953245k . 
3. ↑ Swiss Accident Insurance Fund (Suva): Limit values ​​- current MAK and BAT values (busque 7782-65-2 o Monogerman ), consultado el 2 de noviembre de 2015.
4. ↑ nasa.gov: Jupiter , consultado el 10 de enero de 2021 (inglés).
5. ↑ LM Dennis: Germanio. Resumen de estudios en el Departamento de Química, Universidad de Cornell, 1921-1927 . En: Revista de Química Inorgánica y General . cinta 174 , no. 1 , 2 de agosto de 1928, pág. 97 , doi : 10.1002 / zaac.19281740114 .