Тетраборан

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
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

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

Получение

• Действием ортофосфорной кислоты на борид магния:

$\mathsf{M}{\mathsf{g}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{B}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{<10^{o}C}{\to }{\mathsf{B}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{1}\mathsf{0}}\mathsf{+}\mathsf{M}{\mathsf{g}}_{\mathsf{3}}\mathsf{(}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\downarrow }$

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

Физические свойства

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

Химические свойства

• При комнатной температуре и нагревании разлагается:

${\mathsf{B}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{1}\mathsf{0}}\stackrel{100^{o}C}{\to }\begin{array}{c}{\mathsf{B}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{6}}\\ {\mathsf{B}}_{\mathsf{5}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{9}}\\ {\mathsf{B}}_{\mathsf{1}\mathsf{0}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{1}\mathsf{4}}\\ \mathsf{(}\mathsf{B}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{n}}\end{array}$

• При комнатной температуре медленно гидролизуется водой:

${\mathsf{B}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{1}\mathsf{0}}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{4}\mathsf{B}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{1}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

• Быстрее разлагается растворами щелочей:

${\mathsf{B}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{1}\mathsf{0}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{[}\mathsf{B}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{1}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

• Горит на воздухе (может самовоспламеняться):

$\mathsf{2}{\mathsf{B}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{1}\mathsf{0}}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{1}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{4}{\mathsf{B}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{0}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Реагирует с хлором:

$\mathsf{2}{\mathsf{B}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{1}\mathsf{0}}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{7}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{8}\mathsf{B}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{0}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$

• При нагревании реагирует с аммиаком:

$\mathsf{3}{\mathsf{B}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{1}\mathsf{0}}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\stackrel{200^{o}C,{p}}{\to }\mathsf{4}{\mathsf{B}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{6}}{\mathsf{N}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{1}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}$

Литература

• 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.