Бороводні

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Борово́дні, бора́ни — неорганічні сполуки бору та водню. Бороводні є сильними відновниками: їх похідні застосовують як ракетне паливо та як ефективні відновники в органічному синтезі. Більшість сполук ряду є легкозаймистими та вибухонебезпечними сполуками, токсинами нервово-паралітичної дії. За деякими властивостями борани подібні до вуглеводнів та кремневоднів.

Фізичні властивості[ред.ред. код]

Пентаборан

Сполуки ряду боранів, подібно до вуглеводнів, знаходяться у всіх трьох агрегатних станах: перші представники диборан В2Н6 та тетраборан В4Н10 є газами, сполуки від пентаборану В5Н9 до нонаборану В9Н15 — рідини, а сполуки вищі від декаборану є твердими речовинами.

Формула tпл, °С tкип. °С Густина. г/см3 Теплота утворення,
ккал/моль
Термічна стабільність Реакція з повітрям Реакція з Н2О
В2Н6 −165,5 °C −92,5 °C 0,577 (тв., −183 °C)
0,447 (р., −112 °C)
+9,8 (газ) Стаб. за t. 25 °C Самозаймання Миттєво гідролізується
В4Н10 −120,0 °C 18 °C 0,56 (р., −36 °C) +7,53 (газ) Розкл. за t. 25 °C Самозаймання в присутності води Гідролізується 24 год
В5Н9 −46,81 °C 62 °C 0,61 (р., 0 °C) +10,240 (рідина)
+17,5 (газ)
Стаб. при 25 °C Самозаймання Гідролізується при нагріванні
В5Н11 −123 °C 63 °C +22,2 (газ) Повільно розкл. за t. 150 °C Самозаймання Гідролізується швидко
В6Н10 −62,3 °C 110 °C 0,69 (р., 0 °C) +19,6 (газ) Розкл. за t. 25 °C Стабільний Гідролізується при нагріванні
В6Н12 −90 °C Розкл. за t. 25 °C Стабільний Гідролізується при нагріванні
В9Н15 2,6 °C °С Розкл. за t. 25 °C Стабільний Гідролізується при нагріванні
В10Н14 98,78 °C 219 °C 0,94 (тв., 25 °C)
0,78 (р., 100 °C)
−6,9 (тв.)
−1,7 (рідина)
+11,3 (газ)
Стаб. за t. 150 °C Дуже стабільний Повільно гідролізується

Отримання[ред.ред. код]

У 1912 році Альфред Шток при розчиненні в кислоті продукту взаємодії металевого магнію та оксид бору отримав газову суміш із характерним запахом. Йому вдалося виділити з суміші сполуки, яким він дав назву борани. Цей спосіб добування бороводнів не втратив свого значення і донині.

Іншим важливим промисловим способом отримання бороводнів є спосіб запропонований Шлезінгером і Бургом. Він полягає в реакції трихлористого бору із воднем в дузі Вольта високої напруги. Отриманий в ній гідрохлороборан піддають диспропорціонуванню при охолоджуванні до кімнатної температури, і розділенню диборану і хлориду бору. Вихід диборану наближається до 55%.

Надалі Шлезінгер і Браун запропонували новий спосіб ефективного отримання бороводнів шляхом реакції обміну між борогідридом натрію і флуоридом бору (у промислових масштабах використовують органічні похідні флуориду бору):

Вищі борани отримують переважно піролізом нижчих представників:

Хімічні властивості[ред.ред. код]

Нижчі борани є нестійкими, легкоспалахуючими речовинами. На повітрі вони окиснюються до оксиду бору:

Усі бороводні до декаборану нестійкі у водних розчинах, при контакті з водою утворюють боратну кислоту:

Борани легко взаємодіють з галогенами та галогеноводнями, утворюючи галогенопохідні:

Подібно до вуглеводнів похідні боранів беруть участь в реакціях збільшення ланцюга:

Сполуки ряду бороводнів проявляють сильні кислотні властивості, вони можуть утворювати комплекси з осно́вними та металоорганічними сполуками:

Застосування[ред.ред. код]

Широке використання бороводні знайшли як ракетне паливо. Найбільший інтерес представляють диборан та пентаборан.

Токсичність і вогненебезпечність[ред.ред. код]

Бороводні — отруйні речовини, що окрім загальнотоксичної складової мають також сильно виражену нервовопаралітічну дію на людину і тварин. Також борани є сполуками з найвищою категорією вогненебезпечності і здатні до самозаймання не тільки на повітрі, але і при контактах з водою і рядом галогенопохідних вуглеводнів. При горінні їх на повітрі розвиваються високі температури.

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]


Chem template.svg Це незавершена стаття з хімії.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.