Estibina (SbH3): propiedades y síntesis

Stibine (SbH3)

• SbH3 se refiere a la estibina, un compuesto químico con un átomo de antimonio (Sb) y tres átomos de hidrógeno (H).
• Es un gas incoloro a temperatura ambiente.
• SbH3 tiene un olor característico y desagradable, similar al del ajo.
• La estibina es un hidruro del Grupo 15.

Propiedades químicas

• Se descompone a temperatura ambiente, pero la reacción es lenta.
• La descomposición rápida se produce a temperaturas superiores a 200 °C: 2 SbH3 → 2 Sb + 3 H2
• La estibina es termodinámicamente inestable.
• Se descompone fácilmente en sus elementos constituyentes.
• Reacciona violentamente con los oxidantes.
• Capaz de reducir el nitrato de plata.
• Capaz de reaccionar con el hipoclorito de sodio.
• Capaz de reaccionar con el ozono.
• El SbH3 puede encenderse espontáneamente en el aire.
• Por lo general, no se enciende a menos que se caliente.
• Capaz de ser hidrolizado por el agua.
• Capaz de ser hidrolizado por los álcalis.

Síntesis

• Puede producirse haciendo reaccionar compuestos de antimonio con agentes reductores fuertes.
• La reducción de compuestos de antimonio con hidruros metálicos como el hidruro de litio y aluminio o el borohidruro de sodio da como resultado la producción de SbH3.
• La reacción de ácido clorhídrico con antimoniuro de magnesio genera estibina.
• Preparado mediante la reacción de fuentes de Sb3+ con donantes de H-.
• Un ejemplo es el tratamiento de tricloruro de antimonio con hidruro de litio y aluminio.
• SbCl3 + 3 LiAlH4 → SbH3 + 3 LiCl + 3 AlH3
• Las rutas acuosas implican la reacción de antimoniuros con ácidos.
• Mg3Sb2 + 6 HCl → 2 SbH3 + 3 MgCl2

Usos

• Se utiliza en la industria de los semiconductores para dopar el silicio con antimonio.
• Se utiliza en procesos de deposición química de vapor (CVD) para depositar películas delgadas que contienen antimonio.
• Tiene aplicaciones limitadas debido a su inestabilidad y toxicidad.

Toxicidad

• La estibina es un gas muy tóxico.
• Incluso las concentraciones bajas pueden ser mortales.
• La exposición puede producirse por inhalación, ingestión o absorción cutánea.
• El SbH3 es más venenoso que la arsina (AsH3).
• Es más pesado que el aire.
• Puede acumularse en zonas mal ventiladas.

Mecanismo de toxicidad

• Afecta principalmente a los glóbulos rojos, causando hemólisis (rotura de los glóbulos rojos).
• El antimonio se une a la hemoglobina, provocando su destrucción.
• La hemoglobina liberada puede causar daño renal (hemoglobinuria) y daño hepático.

Síntomas de exposición

• Los síntomas pueden incluir dolor de cabeza, náuseas, dolor abdominal, vómitos y orina oscura.
• La exposición grave puede provocar insuficiencia renal, daño hepático y la muerte.
• Los síntomas pueden retrasarse.
• La anemia también se produce comúnmente.

Precauciones de seguridad

• La estibina debe manipularse con extrema precaución en zonas bien ventiladas.
• Se debe usar un equipo de protección personal (EPP) adecuado, incluidos respiradores, guantes y protección para los ojos.
• Deben existir sistemas de detección de fugas y dispositivos de vigilancia en los lugares donde se utilice estibina.
• Se deben seguir los métodos de eliminación adecuados para evitar la contaminación ambiental.

Propiedades físicas

• Peso molecular: 124,78 g/mol
• Punto de ebullición: -17 °C
• Punto de fusión: -88 °C
• Densidad: 2,96 g/L a 0 °C
• Existe como una estructura piramidal trigonal

Importancia histórica

• Históricamente utilizado en la prueba de Marsh para detectar arsénico.
• La prueba consiste en generar arsina (AsH3) o estibina a partir de una muestra y luego descomponerla para formar un espejo metálico.
• Esta prueba es ahora en gran parte obsoleta debido a las técnicas analíticas más modernas.

Reactividad

• Un agente reductor fuerte, que dona fácilmente electrones a otras sustancias.
• Capaz de reducir los iones metálicos en solución.
• Forma aductos con ácidos de Lewis fuertes.

Ocurrencia

• No se produce de forma natural en cantidades significativas.
• Generado industrialmente o en entornos de laboratorio.
• Se pueden formar cantidades residuales durante la corrosión de materiales que contienen antimonio.
• Se puede producir durante la reducción de compuestos de antimonio en el medio ambiente.

Efectos en la salud

• Causa irritación del tracto respiratorio.
• Causa irritación de la piel y los ojos.
• La exposición crónica puede provocar intoxicación por antimonio, caracterizada por diversos síntomas neurológicos y gastrointestinales.

Consideraciones ambientales

• No es persistente en el medio ambiente debido a su inestabilidad.
• Se descompone en antimonio e hidrógeno.
• Los compuestos de antimonio pueden ser tóxicos para los organismos acuáticos.
• Se deben prevenir las liberaciones de estibina para minimizar el impacto ambiental.

Compuestos relacionados

• Arsina (AsH3): Compuesto análogo del arsénico.
• Fosfina (PH3): Compuesto análogo del fósforo.
• Amoníaco (NH3): Compuesto análogo del nitrógeno.
• Bismutina (BiH3): Compuesto análogo del bismuto.
• Estos compuestos comparten propiedades similares, pero difieren en estabilidad y toxicidad.

Detección y análisis

• Se puede detectar mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS).
• La espectroscopia infrarroja (IR) se puede utilizar para identificar el SbH3 basándose en sus modos vibracionales.
• Se pueden utilizar sensores electroquímicos para la supervisión en tiempo real de las concentraciones de estibina en el aire.

Medidas de primeros auxilios

• Inhalación: Trasladar a la persona expuesta al aire libre y proporcionar respiración artificial si es necesario.
• Contacto con la piel: Lavar la zona afectada con agua y jabón.
• Contacto con los ojos: Enjuagar los ojos con abundante agua durante al menos 15 minutos.
• Ingestión: Buscar atención médica inmediata.
• Siempre buscar atención médica después de cualquier sospecha de exposición a la estibina.