ニクトゲン水素化物

ニクトゲン水素化物または水素ニクタイドは、水素とニクトゲン（/ ˈ p n ɪ k t ə dʒ ə n /または/ ˈ n ɪ k t ə dʒ ə n /、古代ギリシャ語のπνῑ́γω「窒息させる」および-gen「発電機」に由来）原子（第15族の元素：窒素、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマス、およびモスコビウム）が水素に共有結合した二元化合物です。

最も単純な系列は化学式 XH ₃ (あまり一般的ではないが H _{3 X) を持ち、X はいずれかのニクトゲンを表します。これらは}ピラミッド構造(第 13 族水素化物の三方平面配置とは対照的)をとっており、したがって極性があります。これらのニクトゲン三水素化物は一般に、より重い元素とともに不安定性と毒性が増します。

ニクトゲン三水素化物のいくつかの性質は以下の通りである: ^[1]

これらのガスは純粋な状態では無臭ですが、空気に触れると臭いがします。アンモニアは尿や魚に似た悪名高い強烈な臭いがあり、これは通常尿素の分解の結果です。ホスフィンは魚やニンニクのような臭いがし、スチビンは硫化水素やセレン化物に似た腐った卵のような臭いがします。

ジプニクトゲン四水素化物の化学式はX ₂ H ₄です。これらは一般に三水素化物よりも安定性が低く、通常は三水素化物とニクトゲンに分解します。

ポリホスファンは化学式P n H n +2 (n = 1–9)で存在する。P ₄ H _6の直鎖および分岐異性体_が検出_されている。他の環状および縮合ポリホスファンシリーズはP _n H _nからP _n H _{n −18}まで知られており、1997年時点で85種類のホスファンが知られている。^[3]

非環状水素ニクタイドは、化学式 X _n H _n+2に従います。

アンモニアは、すべての化合物の中で最も大規模に工業生産されています。水と同様に、水素結合により、他の窒素原子水素化物と比較して融点と沸点が高くなりますが、融解時に26%が失われ、液体が加熱されて沸騰するとさらに7%が失われ、残りの67%は沸騰時に失われます。水素結合の他の効果は、高い誘電率と、密度、粘度、および電気伝導率の低さです。水と同様に、アンモニアは優れたイオン化溶媒であり、よく使用されます。^[4] 20を超える窒素の水素化物が知られていますが、最も重要なのはヒドラジン（N ₂ H ₄）とアジ化水素（HN ₃）です。ヒドラジンは水と非常によく似た物理的性質を持っています。融点は2.0℃、沸点は113.5℃、固体の密度は-5℃で1.146 g/cm ³、液体の密度は25℃で1.00 g/cm ³です。^[5]アザンはアンモニア、ヒドラジン、トリアザンを含む系列です。

ホスフィンは毒性のある無色のガスで、最も安定した水素化リンです。水には溶けませんが、有機液体（二硫化炭素やトリクロロ酢酸も同様）には溶けます。ホスフィンは還元剤です。^[3]

アルシン、スチビン、ビスムチンは毒性が高く、熱的に不安定で、無色のガスです。ホスフィン、アルシン、スチビン、ビスムチンには顕著な水素結合は見られず、アンモニアのようにMHに解離する顕著な傾向はありません。⁺
₄およびMH⁻
₂(M = P、As、Sb、Bi)。ニクトゲン水素化物はグループが下がるにつれて密度が増し、M–H 結合長が増加する一方で、H–M–H 結合角はわずかに減少する。標準生成エンタルピーは、グループが下がるにつれて熱不安定性が増大することを反映している。アルシンは250～300 °C でヒ素と水素に、スチビンは室温でアンチモンと水素に、ビスマスは -45 °C 以上でビスマスと水素に分解する。アルシンとスチビンは非常に簡単に酸化されてヒ素または三酸化アンチモンと水になる。硫黄やセレンでも同様の反応が起こる。高温で金属と反応すると、ヒ化物とアンチモン化物が生じる。As ₂ H ₄などの低級水素化物がいくつか知られているが、それらはさらに不安定で、その特性は不明である。^[1]

イミドゲンは、1 つの水素原子と 1 つの窒素原子 (NH) で構成されるラジカルであり、ニクトゲン水素化物として分類できます。

• アンモニウム
• アジ化水素酸

• グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。ISBN 978-0-08-037941-8。