Просмотр кода страницы Дигаллан

{{Вещество
 | заголовок                 = Дигаллан
 | картинка                  = <!-- имя файла -->
 | картинка3D                = Digallane-3D-balls.png
 | картинка малая            = <!-- имя файла -->

 | наименование              = ди-μ-гидридо-тетрагидридогаллий ({{lang-en|di-μ-hydrido-tetrahydridodigallium}})
 | традиционные названия     = гексагидрид дигаллия(III)
----
гидрид галлия (III)
 | сокращения                = <!-- принятые сокращения названия -->
 | хим. формула              = Ga<sub>2</sub>H<sub>6</sub>
 | рац. формула              = H<sub>6</sub>Ga<sub>2</sub>
 | молярная масса            = 145.494

 | плотность                 = <!-- число, в г/см³ -->
 | предел прочности          = <!-- число, в Н/мм² -->
 | твёрдость                 = <!-- число (безразм.) -->
 | примеси                   = <!-- типичное кол-во, указать единицы -->
 | состояние                 = бесцветная летучая [[жидкость]]
 | динамическая вязкость     = <!-- число, в Па·с (при 20 °C) -->
 | кинематическая вязкость   = <!-- число, в см²/с (при 20 °C) -->

 | темп. плавления           = −21,4 °C
 | темп. кипения             = (температура определена экстраполированием) 139
 | темп. разложения          = 139
 | темп. вспышки             = <!-- число, в °C -->
 | темп. воспламенения       = <!-- число, в °C -->
 | темп. самовоспламенения   = <!-- число, в °C -->
 | тройная точка             = <!-- ? K (? °C), ? Па -->
 | критическая точка         = <!-- ? K (? °C), ? Па -->
 | теплоёмкость              = <!-- число, в Дж/(моль·К) (молярная теп.-ём.) -->
 | теплоёмкость2             = <!-- число, в Дж/(кг·К) (удельная теп.-ём.) -->
 | теплопроводность          = <!-- число, в Вт/(м·K) -->
 | энтальпия образования     = <!-- число, в кДж/моль -->
 | удельная теплота парообразования = <!-- число, в Дж/кг -->
 | удельная теплота плавления       = <!-- число, в Дж/кг -->
 | тепловое расширение       = <!-- число (безразм.) -->
 | интервал трансформации    = <!-- число, в ° -->
 | температура размягчения   = <!-- число, в ° -->
 | давление пара             = <!-- ? Па -->

 | конст. диссоц. кислоты    = <!-- число (безразм.) -->
 | растворимость             = реагирует
 | растворимость1            = <!-- число, в г/100 мл -->
 |   вещество1               = <!-- веществе 1 -->
 | растворимость2            = <!-- число, в г/100 мл -->
 |   вещество2               = <!-- веществе 2 -->
 | растворимость3            = <!-- число, в г/100 мл -->
 |   вещество3               = <!-- веществе 3 -->
 | растворимость4            = <!-- число, в г/100 мл -->
 |   вещество4               = <!-- веществе 4 -->
 | вращение                  = <!-- число, в ° -->
 | изоэлектрическая точка    = <!-- число (безразм.) -->

 | диапазон прозрачности     = <!-- число-число, в нм -->
 | показатель преломления    = <!-- число (безразм.) -->
 | угол Брюстера             = <!-- число, в ° -->

 | гибридизация              = <!-- ? -->
 | координационная геометрия = <!-- ? -->
 | кристаллическая структура = <!-- описание решётки -->
 | дипольный момент          = <!-- число, в Дебай -->

 | CAS                       = 12140-58-8
 | EINECS                    = <!-- № по EINECS -->
 | SMILES                    = <!-- Хим. формула по SMILES -->
 | ЕС                        = <!-- Регистрационный № EC -->
 | RTECS                     = <!-- № по  RTECS -->

 | ЛД50                      = <!-- число, в мг/кг -->
 | токсичность               = <!-- краткое описание -->
}}

'''Дигалла́н''', или '''гидри́д га́ллия(III)''' (систематическое название — дигаллан(6)), — [[Неорганическое соединение|неорганическое]] [[Бинарное соединение|бинарное]] [[химическое соединение]] [[Галлий|галлия]] и [[водород]]а. Химическая брутто-формула — [[Галлий|Ga]]<sub>2</sub>[[Водород|H]]<sub>6</sub>. Является димером {{нп5|Галлан (вещество)|галлана|en|Gallane}} GaH<sub>3</sub>. Включает в структуру мостиковые атомы водорода, в связи с чем его формулу можно записать как GaH<sub>2</sub>(H)<sub>2</sub>GaH<sub>2</sub> или [{H<sub>2</sub>Ga(μ-H)}<sub>2</sub>].

== История ==
Подготовка к возможному синтезу дигаллана, объявленная в 1989 году, была воспринята как «состязание в силе» ({{lang-fr|tour de force}})<ref>{{статья|автор=Downs A. J., Goode M. J., Pulham C. R. |заглавие=Gallane at last|издание=Journal of the American Chemical Society|год=1989 |том=111 |выпуск=5|номер=|страницы=1936–1937|ссылка=|doi=10.1021/ja00187a090 |arxiv=|bibcode=|язык=en}}</ref><ref name = "Pulham">{{статья|автор=Pulham C. R., Downs A. J., Goode M. J., Rankin D. W. H., Roberson H. E.|заглавие=Gallane: Synthesis, Physical and Chemical Properties, and Structure of the Gaseous Molecule Ga<sub>2</sub>H<sub>6</sub> As Determined by Electron Diffraction|издание=Journal of the American Chemical Society|год=1991 |том=113 |выпуск=14 |номер=|страницы=5149–5162|ссылка=|doi=10.1021/ja00014a003|arxiv=|bibcode=|язык=en}}</ref>. О синтезе дигаллана заявляли ещё в 1941 году Виберг и Йохансен<ref>{{статья|автор=Wiberg E., Johannsen T. |заглавие=Über einen flüchtigen Galliumwasserstoff der Formel Ga<sub>2</sub>H<sub>6</sub> und sein Tetramethylderivat|издание=Naturwissenschaften|год=1941 |том=29 |выпуск=21 |номер=|страницы=320|ссылка=|doi=10.1007/BF01479551|s2cid=44840674|bibcode=1941NW.....29..320W|язык=de}}</ref>, однако открытие не было подтверждено более поздними работами<ref>{{статья|автор=Shriver D. F., Parry R. W., Greenwood N. N., Storr A., Wallbridge M. G. H.|заглавие=Some Observations Relative to Digallane|издание=Inorg. Chem.|год=1963 |том=2 |выпуск=4 |номер=|страницы=867–868|ссылка=|doi=10.1021/ic50008a053|arxiv=|bibcode=|язык=en}}</ref>.

== Свойства и получение ==
[[неорганический синтез|Синтез]] чистого дигаллана был выполнен в два этапа. Вначале был синтезирован димерный [[монохлоргаллан]] (H<sub>2</sub>GaCl)<sub>2</sub> с помощью [[Гидрогенизация|гидрогенизации]] [[Трихлорид галлия|трихлорида галлия]] (GaCl<sub>3</sub>) [[триметилсилан]]ом ([[Метил|Me]]<sub>3</sub>[[Кремний|Si]][[Водород|H]]). Димерный монохлоргаллан содержит мостиковые атомы хлора, его формула может быть записана как (H<sub>2</sub>Ga(μ-Cl))<sub>2</sub>. После этого выполнено дальнейшее восстановление монохлоргаллана [[Тетрагидридогаллат лития|тетрагидрогаллатом лития]] Li[GaH<sub>4</sub>]  (без [[Растворитель|растворителей]], при −23 °C). Дигаллан получается с малым выходом:
: Ga<sub>2</sub>Cl<sub>6</sub> + 4Me<sub>3</sub>SiH → (H<sub>2</sub>GaCl)<sub>2</sub> + 4[[Триметилхлорсилан|Me<sub>3</sub>SiCl]]
: ½(H<sub>2</sub>GaCl)<sub>2</sub> + Li[GaH<sub>4</sub>] → Ga<sub>2</sub>H<sub>6</sub> + [[Хлорид лития|LiCl]].

Летучий дигаллан конденсируется при −50 °C в виде белого порошка. При комнатной температуре разлагается:

: <math>\mathsf{Ga_2H_6 \longrightarrow 2Ga+3H_2}</math>

Также образуется в результате обработки [[тетраметилдигаллан]]а [[триэтиламин]]ом.

В целом, химия дигаллана аналогична химии [[диборан]]а.

=== Структура и связи ===
Электрон-дифракционными измерениями паров дигаллана при температуре {{num|255|K}} было установлено, что дигаллан по строению близок к [[диборан]]у, с наличием двух [[Двухэлектронная трёхцентровая связь|двухэлектронных трёхцентровых связей]]<ref name="Pulham"/>. В структуре длина терминальной связи Ga—H равна {{num|152|пм}}, мостиковой связи Ga—H — {{num|171|пм}}, угол в структуре Ga—H—Ga равен 98°, расстояние Ga—Ga равно {{num|258|пм}}. ЯМР-спектр протонов раствора дигаллана в [[толуол]]е показывает два пика, атрибутируемые терминальным и мостиковым атомам водорода<ref name="Pulham"/>.

В твёрдом состоянии дигаллан, по-видимому, принимает [[Полимерные структуры|полимерную]] или [[олигомерные структуры|олигомерную]] структуру. [[Колебательный спектр]] соответствует [[тетрамер]]у, то есть (GaH<sub>3</sub>)<sub>4</sub><ref name = "Pulham"/>. Колебательные данные указывают на присутствие опорных лигандов гидрида.

== Применение ==
{{нет ссылок в разделе|дата=2023-07-18}}
Гидрид галлия имеет большое значение в материаловедении как молекулярный предшественник:

* Используется в таких техниках, как химическое осаждение из паровой фазы и методологии на основе растворов для синтеза тонких металлических пленок.
* Используется для производства различных твердотельных материалов.
* Используется в качестве источника галлия и реагирует с NH<sub>3</sub> (газообразный аммиак) для получения кристаллов [[нитрид галлия|GaN]] на сапфировой подложке, из которых можно получить пленку GaN толщиной до 2,7 мкм, и это оказался недорогим методом выращивания кристаллов GaN с высоким уровнем чистоты.
* Гидрид галлия реагирует с переходным металлом соли с образованием соединения гидрида галлия с переходным металлом. Это соединение металлического гидрида галлия разлагается с образованием [[Наночастица|наночастиц]].
* Гидрид галлия оказался ключевым элементом в реакции гидрирования [[углекислый газ|CO<sub>2</sub>]]. Он действует как катализатор преобразования CO<sub>2</sub> в [[метанол]].

:<chem>CO2 + H2-> CH3OH + H2O</chem>

== См. также ==
* [[Диборан]]

== Примечания ==
{{примечания}}

{{Соединения галлия}}
{{нет ссылок|дата=7 июня 2019}}

[[Категория:Бинарные соединения]]
[[Категория:Неорганические вещества]]
[[Категория:Гидриды]]