Тетраборан

Тетраборан — неорганическое соединение бора и водорода с формулой B₄H₁₀, бесцветный ядовитый газ со специфическим запахом, нестабилен при комнатной температуре.

Тетраборан
Общие
Систематическое наименование	Тетраборан
Традиционные названия	Боробутан
Хим. формула	B4H10
Физические свойства
Состояние	Бесцветный газ
Молярная масса	53,32 г/моль
Плотность	г.2,39718 г/л ж.0,56-35г/см³ т.0,59-70 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	-120; -120,8; -121 °C
• кипения	15,4; 16,1; 17,6-18,0 °C
Энтальпия
• образования	57,68 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	18283-93-7
SMILES	[BH2]123[BH]45([BH2]6([BH]14([H]2)[H]6)[H]5)[H]3
InChI	InChI=1S/B4H10/c5-1-3(5)2(7-3)4(1,3,6-1)8-2/h3-4H,1-2H2 WEYOKDYZYYMRSQ-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	33592
ChemSpider	21865171
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

• Действием ортофосфорной кислоты на борид магния:

${\mathsf {Mg_{3}B_{2}+H_{3}PO_{4}\ {\xrightarrow {<10^{o}C}}\ B_{4}H_{10}+Mg_{3}(PO_{4})_{2}\downarrow }}$ 

• Пропусканием диборана через печь, нагретую до 180°С, а затем через ловушку, охлажденную до -115°С, для конденсации продуктов реакции.

Физические свойстваПравить

• Бесцветный газ, хорошо растворяющийся в бензоле, стабилен при температуре ниже 0 °С. На воздухе может самовоспламениться.

Химические свойстваПравить

• При комнатной температуре и нагревании разлагается:

${\mathsf{B}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{10}}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\begin{array}{c}{\mathsf{B}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{6}}\\ {\mathsf{B}}_{\mathsf{5}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{9}}\\ {\mathsf{B}}_{\mathsf{10}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{14}}\\ \mathsf{(}\mathsf{B}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{n}}\end{array}$${\mathsf {B_{4}H_{10}\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ {\begin{matrix}{\mathsf {B_{2}H_{6}}}\\{\mathsf {B_{5}H_{9}}}\\{\mathsf {B_{10}H_{14}}}\\{\mathsf {(BH)_{n}}}\end{matrix}}}}$ 

• При комнатной температуре медленно гидролизуется водой:

${\mathsf{B}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{10}}\mathsf{+}\mathsf{12}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{4}\mathsf{B}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{11}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {B_{4}H_{10}+12\ H_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}\ 4\ B(OH)_{3}\downarrow +11\ H_{2}\uparrow }}$ 

• Быстрее разлагается растворами щелочей:

${\mathsf{B}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{10}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{[}\mathsf{B}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{11}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {B_{4}H_{10}+4\ NaOH\ {\xrightarrow {\ }}\ 4\ Na[B(OH)_{4}]+11\ H_{2}\uparrow }}$ 

• Горит на воздухе (может самовоспламеняться):

$\mathsf{2}{\mathsf{B}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{10}}\mathsf{+}\mathsf{11}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{4}{\mathsf{B}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{10}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2\ B_{4}H_{10}+11\ O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 4\ B_{2}O_{3}+10\ H_{2}O}}$ 

• Реагирует с хлором:

$\mathsf{2}{\mathsf{B}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{10}}\mathsf{+}\mathsf{17}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{8}\mathsf{B}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{10}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {2\ B_{4}H_{10}+17\ Cl_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 8\ BCl_{3}+10\ HCl}}$ 

• При нагревании реагирует с аммиаком:

$\mathsf{3}{\mathsf{B}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{10}}\mathsf{+}\mathsf{12}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{200}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}\mathsf{,}\mathit{p}}{\to }\mathsf{4}{\mathsf{B}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{6}}{\mathsf{N}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{21}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {3\ B_{4}H_{10}+12\ NH_{3}\ {\xrightarrow {200^{o}C,{\mathit {p}}}}\ 4\ B_{3}H_{6}N_{3}+21\ H_{2}}}$ 

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.