Germane - Définition
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Introduction
| Germane | |||
|---|---|---|---|
| |||
| Général | |||
| Nom IUPAC | |||
| Synonymes | Hydrure de germanium | ||
| No CAS | |||
| No EINECS | |||
| Apparence | gaz comprimé incolore, d'odeur acre. | ||
| Propriétés chimiques | |||
| Formule brute | GeH4 | ||
| Masse molaire | 76,67 ± 0,01 g·mol-1 | ||
| Moment dipolaire | O D | ||
| Propriétés physiques | |||
| T° fusion | -165 °C | ||
| T° ébullition | -88,5 °C | ||
| Solubilité | dans l'eau : nulle | ||
| Masse volumique | 1,53 g·cm-3 | ||
| Point d’éclair | Gaz Inflammable | ||
| Thermochimie | |||
| ΔH° | 14,06 kJ·mol-1 (1 atm, -88,1 °C) | ||
| Propriétés électroniques | |||
| 1re énergie d'ionisation | ≤ 10,53 eV (gaz) | ||
| Précautions | |||
| | |||
| |||
| Phrases R : 12, 17, 26, | |||
| Phrases S : (1/2), 9, 16, 33, 36, 45, | |||
| | |||
| |||
| | |||
|
4 4 3 | |||
| | |||
| |||
| | |||
Le germane, ou tétrahydrure de germanium, est le composé chimique de formule GeH. C'est l'hydrure le plus simple du germanium, et l'analogue pour le germanium du silane SiH pour le silicium ou du méthane CH pour le carbone. La molécule GeH a une géométrie tétraédrique, comme les molécules SiH et CH.
Préparation
Le germane est la forme industriellement la plus utile du germanium, de sorte que de nombreuses méthodes de préparation industrielle ont été élaborées pour en produire. On peut les ranger en trois catégories :
- par réduction chimique
- par réduction électrochimique
- à partir d'un plasma
La réduction chimique consiste à faire réagir des composés contenant du germanium (par exemple du germanium élémentaire, du tétrachlorure de germanium GeCl ou du dioxyde de germanium) GeO avec un agent réducteur tel que NaBH, KBH, LiBH, NaAlH, LiH, NaH ou MgH. La réaction peut avoir lieu aussi bien dans un solvant organique qu'en solution aqueuse. En laboratoire, le germane peut s'obtenir en faisant réagir des composés au Ge(IV) avec des hydrures, par exemple :
- NaGeO + NaBH + HO → GeH + 2 NaOH + NaBO
La réduction électrochimique consiste à appliquer une tension entre d'une part une cathode de germanium métallique immergée dans un électrolyte aqueux et d'autre part une anode en molybdène ou en cadmium. Dans ce dispositif, le germane et l'hydrogène se forment à l'anode tandis que l'anode se couvre d'oxyde de molybdène ou de cadmium selon le cas.
La synthèse au plasma consiste à bombarder du germanium métallique avec des atomes d'hydrogène produits à partir d'une source plasma haute fréquence afin de produire du germane et du digermane.
Réactions
Dans l'ammoniac liquide, GeH s'ionise avec NH pour former GeH- et NH+. Toujours dans l'ammoniac liquide, GeH réagit avec les métaux alcalins pour former des composés cristallins blancs de type MGeH (où M représente Li, Na, K, Rb et Cs). Les cristaux de KGeH et RbGeH ont la même structure que le chlorure de sodium, indiquant que les anions GeH- y ont une rotation libre, contrairement au cristal CsGeH, qui a la structure distordue de l'iodure de thallium.
