Η αντιμονίνη[1] (αγγλικά: stibine), είναι ανόργανη χημική ένωση, με μοριακό τύπο SbH3. Η χημικά καθαρή αντιμονίνη, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή σε θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο αέριο, με δυσάρεστη και επιθετική οσμή που μοιάζει με αυτήν του υδροθείου, δηλαδή την οσμή των κλούβιων αβγών. Αποτελεί το κύριο ομοιοπολικό υδρίδιο του αντιμονίου και θεωρείται το αντιμονιούχο ανάλογο της αμμωνίας, της φωσφίνης και της αρσίνης. Η μοριακή του δομή είναι τριγωνική πυραμιδική, με δεσμικές γωνίες 91,7° και μήκη δεσμών 170,7 pm.
Ο όρος αντιμονίνες, εκτός από τη «μητρική» ένωση, χρησιμοποιείται επίσης συχνά για να περιγράψει μια ολόκληρη τάξη ανόργανων και οργανικών «θυγατρικών» ή «υποκατεστημένων» ενώσεων με γενικό τύπο Sb3-xRx, όπου x φυσικός αριθμός 0 < x < 4, και R, όχι απαραίτητα το ίδιο, υδρογόνο, αλογόνο ή μονοσθενής ανόργανη ή οργανική ρίζα[2].
Επειδή η αντιμονίνη είναι πολύ παρόμοια με την αρσίνη, ανιχνεύεται επίσης με την δοκιμή Μαρς (Marsh test). Αυτή η ευαίσθητη δοκιμή αναπτύχθηκε γύρω στο 1836 από τον Τζέιμς Μαρς (James Marsh) με σκοπό την ανίχνευση της παρουσίας αρσενικού σε ένα δείγμα.[3] Βασίζεται στην επίδραση αραιού θειικού οξέος και ψευδαργύρου (χωρίς αρσενικό) στο υπό εξέταση δείγμα. Με τις παραπάνω συνθήκες, αν υπάρχει αρσενικό σχηματίζεται αέρια αρσίνη. Το (βαρύτερο του αέρα) αέριο αυτό διοχετεύεται σε ένα γυάλινο σωλήνα και διασπάται με θέρμανση στους 250 – 300 °C. Η παρουσία του αρσενικού επισημαίνεται από το σχηματισμό ιζήματος αρσενικού στο θερμαινόμενο τμήμα του σωλήνα. Ο σχηματισμός μαύρου κατοπτρικού ιζήματος στο ψυχρό τμήμα του σωλήνα επισημαίνει, αντίστοιχα, την παρουσία αντιμονίου.
Το 1837, οι Λιούις Τόμσον (Lewis Thomson) και η εταιρεία PFAFF ανεξάρτητα ανακάλυψαν την αντιμονίνη. Χρειάστηκε κάποιος χρόνος πριν καθοριστούν οι ιδιότητες αυτού του τοξικού αερίου, κυρίως επειδή μια κατάλληλη σύνθεσή του δεν ήταν (ακόμη) διαθέσιμη. Το 1876 ο Φράνσις Τζόουνς (Francis Jones) ανακάλυψε αρκετές μεθόδους παραγωγής αντιμονίνης,[4] αλλά μόλις το 1901 ο Άλφρεντ Στοκ (Alfred Stock) καθώρισε τις περισσότερες ιδιότητες της αντιμονίνης.
Η αντιμονίνη παράγεται γενικά με αντίδραση πηγών Sb3+ και ισοδυνάμων H-.[5] Παραδείγματα:
Εναλλακτικά, πηγές Sb3- αντιδρώντας με πρωτικά αντιδραστήρια (ακόμη και με το νερό) δίνουν επίσης αυτό το ασταθές αέριο. Για παράδειγμα:
Οι χημικές ιδιότητες της αντιμονίνης μοιάζουν με αυτές της αρσίνης.[6] Όπως είναι τυπικό για (διάφορα) βαριά υδρίδια, όπως (για παράδειγμα) η αρσίνη, το υδροτελλούριο και το κασσιτεράνιο, η αντιμονίνη είναι ασταθής και τείνει να διασπάται στα χημικά στοιχεία που την αποτελούν. Η αντιμονίνη διασπάται αργά, όταν βρίσκεται σε θερμοκρασία δωματίου (20°C), αλλά γρήγορα στους 200°C:
Η διάσπαση αυτή είναι αυτοκαταλυτική και μπορεί να οδηγήσει σε έκρηξη. Η αντιμονίνη γρήγορα οξειδώνεται από το οξυγόνο, ακόμη και από το ατμοσφαιρικό:
Η αντιμονίνη μπορεί να αποπρωτονιωθεί. Για παράδειγμα:
Η αντιμονίνη χρησιμοποιήθηκε στη βιομηχανία ημιαγωγών, για να νοθέψει (εσκεμμένα) πυρίτιο με μικρές ποσότητες αντιμονίου μέσω της διεργασίας χημικής απόθεσης ατμών (Chemical Vapour Deposition, CVD). Χρησιμοποιήθηκε επίσης ως νοθευτής πυριτίου σε επιαξόνια στρώματα. Κάποιες αναφορές πρότειναν τη χρήση αντιμονίνης ως καπνιστικό (fumigant), αλλά η αστάθειά της και η σύγκριση ευκολίας παραγωγής καθιστά πιο συμβατική τη χρήση φωσφίνης σε αυτόν το ρόλο.
Η αντιμονίνη είναι ασταθές και εύφλεκτο αέριο. Είναι πολύ τοξική, με LC50 100 ppm για τα ποντίκια. Ευτυχώς, όμως, η αντιμονίνη είναι τόσο ασταθής ώστε σπάνια βρίσκεται έξω από εργαστήρια (που την παράγουν).
Η τοξικότητα της αντιμονίνης είναι διακριτή από την αντίστοιχη τοξικότητα των άλλων ενώσεων του αντιμονίου, αλλά παρόμοια με την αντίστοιχη τοξικότητα της αρσίνης.[7] Η αντιμονίνη δεσμεύει την αιμογλοβίνη των ερυθρών αιμοσφαιρίων, προκαλώντας την καταστροφή τους από το σώμα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η δηλητηρίαση από αντιμονίνη συνοδεύεται από δηλητηρίαση και από αρσίνη, παρόλο που μελέτες σε ζώα έδειξαν ότι οι τοξικότητες των δυο ενώσεων είναι ισοδύναμες. Τα πρώτα συμπτώματα της έκθεσης σε αντιμονίνη, που μπορεί να χρειαστούν αρκετές ώρες μετά την έκθεση σε αυτήν για να γίνουν αισθητές, είναι κεφαλαλγίες, ίλιγγος και ναυτία, ακολουθούμενα από συμπτώματα αιμολυτικής αναιμίας (υψηλά επίπεδα ασυνάρμοτης χολερυθρίνης), αιμοσφαιρινουρία και νεφροπάθεια.
- ↑ Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
- ↑ Σημείωση: Μπορεί επίσης δύο R μπορεί να παριστάνουν μια δισθενή ρίζα ή και τρία R μια τρισθενή, σχηματίζοντας έτσι και ετεροκυκλικές αρσίνες.
- ↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. CS1 maint: Πολλαπλές ονομασίες: authors list (link)
- ↑ Francis Jones (1876). «On Stibine». Journal of the Chemical Society 29 (2): 641–650. doi:10.1039/JS8762900641.
- ↑ Bellama, J. M.; MacDiarmid, A. G. (1968). «Synthesis of the Hydrides of Germanium, Phosphorus, Arsenic, and Antimony by the Solid-Phase Reaction of the Corresponding Oxide with Lithium Aluminum Hydride». Inorganic Chemistry 7 (10): 2070–2072. doi:10.1021/ic50068a024.
- ↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. CS1 maint: Πολλαπλές ονομασίες: authors list (link)
- ↑ Fiche toxicologique n° 202 : Trihydrure d'antimoine. Institut national de recherche et de sécurité (INRS). 1992. http://www.inrs.fr/default/dms/inrs/FicheToxicologique/TI-FT-202/ft202.pdf.
| π • σ • ε
Ανόργανες ενώσεις υδρογόνου (H) |
|---|
| Με αλογόνα
(F,Cl,Br,I,At) | | | Με χαλκογόνα
(O,S,Se,Te,Po) | | | Με πνικτογόνα
(N,P,As,Sb,Bi) | | | Με στοιχεία της ομάδας του άνθρακα
(C),Si,Ge,Sn,Pb) | | | | Με βόριο (B) | | | | Με αλκαλιμέταλλα (Li,Na,K,Rb,Cs,Fr) | | | | Με αλκαλικές γαίες (Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra) | | | | Με άλλα μέταλλα | | | Με ευγενή αέρια
(He,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn) | |
|
