鉛烷 - Wikiwand
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鉛烷

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鉛烷
IUPAC名
鉛烷
別名 甲鉛烷、四氫化鉛
識別
CAS號 15875-18-0  ☒N
PubChem 123278
ChemSpider 109888
SMILES
InChI
InChIKey XRCKXJLUPOKIPF-BJORFFIVAF
ChEBI 30181
性質
化學式 PbH4
摩爾質量 211.23 g/mol g·mol⁻¹
沸點 -13 °C
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

鉛烷(英語:Plumbane,分子式:PbH4),又名四氫化鉛,是氫化物[1] 它在熱力學上十分不穩定,極容易失去原子,這導致了人們尚未能夠充分深入地研究它的性質。[2] 鉛烷的衍生物有四氟化鉛(PbF4)和四乙基鉛((CH3CH2)4Pb)等。

歷史

長期以來,人們並不清楚鉛烷是否能夠被合成或是曾經被合成過;[3] 不過在1963年的時候Saalfeld和Svec曾經通過質譜分析發現了PbH4+的碎片。[4] 科學家曾多次使用哈特里-福克方程對分子式為MH4和MH2的氫化物進行相對論量子化學研究分析,其中的研究對象也包括了鉛烷。[2][5][6]

性質

鉛烷是一種無色的不穩定氣體,屬碳族元素氫化物中最重及最不穩定的一種(該族元素的氫化物穩定性隨着中心原子質量增大而減小)。[7] 它具有正四面體的結構,鉛原子與氫原子的平衡距離是1.73 Å。[8] 在鉛烷中氫的質量分數是1.91%,而鉛的質量分數是98.09%。氫的電負性相對鉛來說較強,因此鉛烷中鉛是+4價,氫是-1價。由於Pb-H鍵很弱,鉛烷不同於該族其他氫化物——它沒有同系物。

合成

早期對PbH4研究已經能夠顯示它相對於同族其他氫化物來說十分不穩定,且不能用與甲鍺烷相同的方法製取。[9] 在20世紀末開始有通過硝酸鉛硼氫化鈉反應成功製得鉛烷的報導。[10] 後來的研究發現將鉛化鈉或鎂鉛合金用酸水解也能製取少量的鉛烷。與該族其他氫化物一樣,鉛烷也是通過非新生態氫機理合成的。[11]

在2003年,科學家通過激光燒蝕進一步研究了PbH4的性質,並且成功得到了它的紅外光譜[12]

同族元素的氫化物

參考資料

  1. ^ Porritt, C. J. Chem. Ind-London. 1975, 9, 398
  2. ^ 2.0 2.1 Hein, T. A.; Thiel, W. J. Phys. Chem. 1993, 97, 4381
  3. ^ Cotton, F. A.; Wilkinson, G.; Murillo, C. A.; Bochman, M. Advanced Inorganic Chemistry. Wiley: New York, 1999
  4. ^ Saalfeld, F. E.; Svec, H. Inorg. Chem. 1963, 2, 46.
  5. ^ Pyykkö, P.; Desclaux, J. P. Chem. Phys. Lett. 1974, 29, 534
  6. ^ Pyykkö, P.; Desclaux, J. P. Nature. 1977, 266, 366
  7. ^ CRC Handbook of Chemistry and Physics, Online Edition.. [2012-05-25]. (原始內容存檔於2018-04-30). 
  8. ^ Visser, O.; Visscher, L.; Aerts, P. J. C.; Nieuwpoort, W. C. Theor. Chem. Acc. 1991, 81, 405
  9. ^ Malli, G. L.; Siegert, M.; Turner, D. P. Int. J. Quantum. Chem. 2004, 99, 940
  10. ^ Krivtsun, V. M.; Kuritsyn, Y. A.; Snegirev, E. P. Opt. Spectrosc. 1999, 86, 686
  11. ^ 鄒艷,金富霞,陳治江,邱德仁,楊芃原。「鉛烷發生反應的非新生態氫機理」。《光譜學與光譜分析》。2005年第10期。
  12. ^ Wang, X.; Andrews, J. Infrared Spectra of Group 14 Hydrides in Solid Hydrogen: Experimental Observation of PbH4, Pb2H2, and Pb2H4 J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6581-6587
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