Diboran

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Strukturformel
Allgemeines
Name	Diboran
Andere Namen	Borethan Diborhexahydrid
Summenformel	B2H6
CAS-Nummer	19287-45-7
Kurzbeschreibung	farbloses Gas
Eigenschaften
Molare Masse	27,67 g/mol
Aggregatzustand	gasförmig
Dichte	1,165 kg·m–3 (15 °C, 1 bar)[1]
Schmelzpunkt	–164,85 °C[1]
Siedepunkt	–92,5 °C[1]
Dampfdruck	28 bar (0 °C)[1]
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [1] F+ Hochent- zündlich T+ Sehr giftig R- und S-Sätze R: 12-26 S: 9-16-38-45
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Diboran ist eine chemische Verbindung bestehend aus den Elementen Bor und Wasserstoff. Es besitzt die Summenformel B₂H₆ und ist die einfachste Verbindung aus der Stoffklasse der Bor-Wasserstoff-Verbindungen (Borane).

[Bearbeiten] Vorkommen

Diboran kommt nicht natürlich vor.

[Bearbeiten] Eigenschaften

Diboran ist ein farbloses, brennbares, hochgiftiges Gas mit stechendem, süßlichem, widerlichem Geruch. Es ist eine bei Standardbedingungen metastabile Verbindung. Oberhalb von 50 °C beginnt seine Zersetzung zu Wasserstoff und höheren Boranen (Tetraboran, Pentaboran, Hexaboran, Decaboran und andere). Die Zündtemperatur des Diborans liegt zwischen 40 und 50 °C. Beim Lösen in Wasser reagiert es mit diesem. Bei einem Luftvolumenanteil von 0,8 bis 88 % bildet es explosive Gemische. Im Labormaßstab kann man Diboran durch Oxidation von Natriumborhydrid mit Iod in Diglyme darstellen.

[Bearbeiten] Struktur

Diboran ist die einfachste Verbindung aus der Stoffklasse der Borane, da monomeres Boran (BH₃) nicht stabil ist und das metastabile Addukt Diboran gebildet wird. Die Borkerne sind hierbei tetraedrisch von vier Wasserstoffkernen umgeben. Die beiden verbrückenden Wasserstoffkerne bilden eine 2-Elektronen-3-Zentren-Bindung aus, um den Elektronenmangel der Borkerne zu kompensieren. Zwei Elektronen befinden sich hierbei in einem über drei Atome verteilten Orbital.

Räumliche Struktur des Diboran: jedes Boratom ist tetraedrisch von vier Wasserstoffatomen umgeben. Die bindenden Orbitale zwischen den B-Atomen enthalten jeweils ein H-Atom und lediglich zwei Elektronen. Die nichtbindenden Orbitale sind der Übersichtlichkeit wegen weggelassen.

[Bearbeiten] Chemische Eigenschaften

Das Bor im Diboran besitzt bedingt durch die 2-Elektronen-3-Dreizentrenbindungen zu den beiden Brücken-Wasserstoffatomen einen Elektronenmangel. Dadurch ist Diboran eine Lewis-Säure und reagiert mit Lewis-Basen in einer entsprechenden Säure-Base-Reaktion unter Spaltung in monomere Borane.

B₂H₆ + 2NH₃ -> BH₃<- NH₃

[Bearbeiten] Verwendung

Diboran wurde als Raketentreibstoff in Erwägung gezogen, allerdings erwies es sich als völlig ungeeignet, da es bei der Verbrennung Boroxid bildet, welches die Triebwerke verstopfte. Borverbindungen werden als Katalysatoren bei der Polymerisation von Kohlenwasserstoffen oder bei der Herstellung von Anti-Markownikow-Produkten verwendet. Außerdem wird es als Stoff für die Gummivulkanisierung und als Reduktionsmittel verwendet.

[Bearbeiten] Technische Herstellung

Boran wird technisch durch die Hydrierung von Dibortrioxid (B₂O₃) mit Hilfe von metallischem Aluminium und Aluminiumchlorid bei Temperaturen oberhalb 150°C und bei einem Wasserstoffdruck von 750 bar durchgeführt.

B₂O₃ + 2Al + 3 H₂ + AlCl₃ -> (BH₃)₂ + 3AlOCl

[Bearbeiten] Sicherheitshinweis

Inhalation des Diborans führt zu Husten, Halsschmerzen, Schwindel, Atembeschwerden, Übelkeit und Mattigkeit. Es ist hochgiftig und hochentzündlich.

[Bearbeiten] Quellen

1. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu Diboran in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen am 12.11.2007 (JavaScript erforderlich)