Hispanopedia WikiEl galano , también denominado sistemáticamente trihidridogalio , es un compuesto inorgánico de galio con la fórmula química GaH3 (también escrito como[GaH3 ]). Es un gas fotosensible e incoloro que no puede concentrarse en estado puro. El galano es el miembro más simple de los galanos y el prototipo de los monogalanos. No tiene usos económicos y solo se produce intencionalmente con fines académicos.
Se ha detectado como una especie transitoria en la fase gaseosa; [ 2 ] también a baja temperatura (3,5 K) tras la reacción de átomos de galio ablacionados por láser y dihidrógeno, y más recientemente en una matriz de argón dopada con vapor sobre digalano sólido , Ga 2 H 6 . [ 3 ]
Estructura del GaH3 monomérico
Los estudios espectroscópicos IR indican que el GaH₃ monomérico tiene una estructura trigonal plana. [ 4 ] Las longitudes de enlace Ga-H teóricas se han calculado en el rango de 155,7 pm a 158,7 pm. [ 3 ]
El GaH 3 monomérico se dimeriza en la fase de vapor para formar Ga 2 H 6 , digalano(6) y el cambio de entalpía asociado con la reacción de disociación en fase gaseosa Ga 2 H 6 → 2GaH 3 se ha estimado experimentalmente como 59 ± 16 kJ mol −1 . [ 5 ]
Propiedades químicas
Como el GaH₃ no se puede preparar ni aislar fácilmente, las reacciones que involucran GaH₃ utilizan el dímero, Ga₂H₆ , digalano ( 6) o aductos de GaH₃, por ejemplo L·GaH₃ , donde L es un ligando monodentado . [ 3 ]
aductos de GaH 3
La producción de aductos puede proceder mediante la reacción directa del digalano(6) o, más frecuentemente debido a la fragilidad térmica del digalano(6) (que se descompone en galio metálico e hidrógeno por encima de −20 °C), utilizando una sal de tetrahidridogalato como punto de partida (por ejemplo, LiGaH₄ ) o, alternativamente, mediante el desplazamiento de ligandos a partir de un aducto existente. [ 3 ] Algunos ejemplos son:
- Ga 2 H 6 + 2 NMe 3 → (NMe 3 ) 2 ·GaH 3 (−95°C)
- LiGaH 4 + Me 3 NHCl → LiCl + H 2 + Me 3 N·GaH 3 [ 3 ]
- Me 2 NH + Me 3 N·GaH 3 → Me 2 NH·GaH 3 + Me 3 N [ 6 ]
Se han preparado muchos aductos. Hay varias estructuras típicas con aductos neutros (L = ligando monodentado, LL es bidentado): [ 3 ]
- L.GaH 3 (complejo 1:1 con ligando monodentado que da galio de 4 coordenadas)
- L 2 ·GaH 3 (complejo 2:1 con ligando monodentado que da galio de 5 coordenadas)
- H 3 Ga·LL·GaH 3 (complejo 1:2 con un ligando bidentado con dos átomos de galio de coordinación 4)
- L'H 3 Ga·LL·GaH 3 L' (complejo con ligandos monodentados y bidentados con dos átomos de galio de coordinación 5)
- LGaH 2 (μ-H) 2 GaH 2 L ( complejo con puente de hidrógeno 2:2)
- (-L-LGaH 3 -) n (complejo 1:1 con un ligando bidentado que forma una estructura polimérica)
En comparación con el alano (AlH₃ ) con ligandos similares, el galano tiende a adoptar números de coordinación más bajos. Además, mientras que los ligandos donadores de N forman enlaces más fuertes con el alumano que las fosfinas , lo contrario suele ser cierto para el galano. [ 3 ] La estructura monomérica de Me₃N · GaH₃ se ha confirmado tanto en fase gaseosa como sólida. En este sentido, el aducto 1:1 contrasta con el complejo de alano correspondiente , Me₃N · AlH₃ , que en estado sólido es dimérico con átomos de hidrógeno puente. [ 7 ]
Propiedades del soluto
El galano gaseoso es un soluto aprótico hidrófilo ( no polar ) . Se disuelve en compuestos polares como la tetrametiletilendiamina , a partir de la cual puede cristalizarse como galano: N,N,N′,N′-tetrametiletano-1,2-diamina (1/1). [ 8 ]
Otras reacciones químicas
Al tratarse con una base estándar, se convierte en un tetrahidroxigalanuuro metálico (el anión Ga(OH) 4 − ) e hidrógeno gaseoso. Con bases fuertes, puede desprotonarse para dar GaH − 2 . La reducción del galano produce galio metálico. Al tratarse con un ácido estándar, se convierte en una sal de galio(3+) e hidrógeno gaseoso. La oxidación del galano produce Ga(OH) 3 , hidróxido de galio(III) . El galano no solvatado está en equilibrio químico con digalano(6) , siendo la especie dominante al aumentar la temperatura. Debido a este equilibrio, el galano y el digalano(6) a menudo se consideran químicamente equivalentes. Las reacciones que requieren galano en lugar de digalano(6), deben llevarse a cabo en solución. Los disolventes comunes incluyen tetrahidrofurano y éter dietílico .
Véase también
Referencias
- ↑ "Gallane" .
- ↑ La química del aluminio, galio, indio y talio, Anthony John Downs, 1993, ISBN 075140103X, ISBN 978-0751401035
- 1 2 3 4 5 6 7 Aldridge, Simon (2011). "La química de los metales del grupo 13 en estado de oxidación +3: compuestos inorgánicos simples". En Aldridge, Simon; Downs, Anthony J. (eds.). Los metales del grupo 13: aluminio, galio, indio y talio: patrones químicos y peculiaridades . John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-68191-6.
- ^ Pullumbi, P.; Bouteiller, Y.; Mancerón, L.; Mijoule, C. (1994). "Trihidruros de aluminio, galio e indio. Estudio ab initio y aislamiento de matriz IR". Física Química . 185 (1): 25– 37. Bibcode : 1994CP....185...25P . doi : 10.1016/0301-0104(94)00111-1 . ISSN 0301-0104 .
- ↑ Downs, Anthony J.; Greene, Tim M.; Johnsen, Emma; Pulham, Colin R.; Robertson, Heather E.; Wann, Derek A. (2010). "La molécula de digalano, Ga2H6: actualización experimental que proporciona una estructura mejorada y una estimación del cambio de entalpía para la reacción Ga2H6(g) → 2GaH3(g)" (PDF) . Dalton Transactions . 39 (24): 5637– 42. doi : 10.1039/c000694g . hdl : 20.500.11820/f5a6800b-afa9-48c5-ad30-a0f66a7bd46c . ISSN 1477-9226 . PMID 20419186 .
- ↑ NN Greenwood en New Pathways In Inorganic Chemistry, Ed. EAV Ebsworth, AG Maddock y AG Sharpe. Cambridge University Press, 1968
- ↑ Brain, Paul, T.; Brown, Helen E.; Downs Anthony J.; Greene Tim M.; Johnsen Emma; Parsons, Simon; Rankin, David WH; Smart, Bruce A.; Tang, Christina Y. (1998). "Estructura molecular de la trimetilamina-galano, {{Chem|Me|3|N·GaH|3}}: cálculos ab initio , difracción de electrones en fase gaseosa y estudios de difracción de rayos X de monocristal" . Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions (21): 3685–3692 . doi : 10.1039/A806289G . Recuperado el 23 de septiembre de 2013 .
{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - ↑ Atwood, Jerry L.; Bott, Simon G.; Elms, Fiona M.; Jones, Cameron; Raston, Colin L. (octubre de 1991). "Adductos de amina terciaria de galano: [{GaH3}2(TMEDA)] (TMEDA = N,N,N',N'-tetrametiletilendiamina) y [GaH3(quinuclidina)] térmicamente robustos " . Química Inorgánica . 30 (20): 3792–3793 . doi : 10.1021/ic00020a002 .
- compuestos de galio
- hidruros metálicos