铅烷

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铅烷
IUPAC名
铅烷
别名 甲铅烷、四氢化铅
识别
CAS号 15875-18-0
PubChem 123278
ChemSpider 109888
SMILES
InChI
InChIKey XRCKXJLUPOKIPF-BJORFFIVAF
ChEBI 30181
性质
化学式 PbH4
摩尔质量 211.23 g/mol g·mol⁻¹
沸点 -13 °C
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

铅烷英语:Plumbane,分子式:PbH4),又名四氢化铅,是氢化物[1] 它在热力学上十分不稳定,极容易失去原子,这导致了人们尚未能够充分深入地研究它的性质。[2] 铅烷的衍生物有四氟化铅(PbF4)和四乙基铅((CH3CH2)4Pb)等。

历史[编辑]

长期以来,人们并不清楚铅烷是否能够被合成或是曾经被合成过;[3] 不过在1963年的时候Saalfeld和Svec曾经通过质谱分析发现了PbH4+的碎片。[4] 科学家曾多次使用哈特里-福克方程对分子式为MH4和MH2的氢化物进行相对论量子化学研究分析,其中的研究对象也包括了铅烷。[2][5][6]

性质[编辑]

铅烷是一种无色的不稳定气体,属碳族元素氢化物中最重及最不稳定的一种(该族元素的氢化物稳定性随着中心原子质量增大而减小)。[7] 它具有正四面体的结构,铅原子与氢原子的平衡距离是1.73 Å。[8] 在铅烷中氢的质量分数是1.91%,而铅的质量分数是98.09%。氢的电负性相对铅来说较强,因此铅烷中铅是+4价,氢是-1价。由于Pb-H键很弱,铅烷不同于该族其他氢化物——它没有同系物。

合成[编辑]

早期对PbH4研究已经能够显示它相对于同族其他氢化物来说十分不稳定,且不能用与甲锗烷相同的方法制取。[9] 在20世纪末开始有通过硝酸铅硼氢化钠反应成功制得铅烷的报导。[10] 后来的研究发现将铅化钠或镁铅合金用酸水解也能制取少量的铅烷。与该族其他氢化物一样,铅烷也是通过非新生态氢机理合成的。[11]

在2003年,科学家通过激光烧蚀进一步研究了PbH4的性质,并且成功得到了它的红外光谱[12]

同族元素的氢化物[编辑]

参考资料[编辑]

  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.
  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. ^ 邹艳,金富霞,陈治江,邱德仁,杨芃原。“铅烷发生反应的非新生态氢机理”。《光谱学与光谱分析》。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