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Arsen, Antimon, Bismut

Wasserstoff-Verbindungen

Arsenwasserstoff

Arsenwasserstoff (Arsan, Monoarsan), AsH3, entsteht bei der Reaktion von naszierendem Wasserstoff (z.B. aus der Reaktion von Zink mit Schwefelsäure) mit löslichen Arsen-Verbindungen:

H3AsO3+ 6H AsH3+ 3H2O

Die Reaktion ist Grundlage für die Marsh'sche Probe auf Arsen-Verbindungen (siehe auch Lerneinheit: Nachweis von Arsen).

AsH3 lässt sich auch aus geeigneten Arseniden mit verdünnten Säuren bzw. durch Einwirkung von hydridischem Wasserstoff (z.B. Lithiumaluminiumhydrid, LiAlH4) auf Arsen-Verbindungen darstellen:

Zn3As2+ 3H2SO4 2AsH3+ 3ZnSO4 AsCl3+ 3H AsH3+ 3Cl

Arsenwasserstoff ist ein farbloses, unangenehm knoblauchartig riechendes, extrem giftiges(!) Gas. Das Molekül ist trigonal-pyramidal gebaut (mit As an der Spitze). Die metastabile Verbindung zerfällt bei höherer Temperatur in Arsen und Wasserstoff.

Bei ausreichend hoher Luftzufuhr verbrennt AsH3 mit fahlblauer Flamme zu Wasser und Arsentrioxid, As2O3; bei geringerer Luftmenge verbrennt nur der Wasserstoff und es tritt eine Abscheidung von elementarem Arsen ein.

Arsenwasserstoff wirkt stark reduzierend und fällt aus wässriger Silbernitrat-Lösung z.B. metallisches Silber aus; mit festem AgNO3 bildet AsH3 gelbes Silberarsenid, Ag3As.

Neben Monoarsan, AsH3, sind weitere, bei Raumtemperatur jedoch rasch zerfallende Arsen-Wasserstoff-Verbindungen, wie Diarsan, As2H4, oder Triarsan, As3H5, bekannt.

Antimonwasserstoff

Antimonwasserstoff (Monostiban), SbH3, bildet sich in Analogie zum AsH3 bei der Einwirkung von naszierendem Wasserstoff auf lösliche Antimon-Verbindungen oder durch Umsetzung von salzartigen Antimoniden, wie Mg3Sb2, mit verdünnter Salzsäure:

Mg3Sb2+ 6HCl 2SbH3+ 3MgCl2

Auch die Hydrierung von Antimontrichlorid, SbCl3, mit Natriumborhydrid, NaBH4, liefert SbH3:

SbCl3+ 3NaBH4 3NaCl+ SbH3+ 3BH3

Antimonwasserstoff ist wie Arsenwasserstoff ein farbloses, übel riechendes, giftiges Gas. Das Molekül ist ebenfalls pyramidal gebaut. Bereits bei Normaltemperatur tritt langsam Zerfall ein, bei Entzündung erfolgt die Zersetzung explosionsartig.

Die chemischen Eigenschaften von SbH3 entsprechen denen von AsH3.

Bismutwasserstoff

Bismutwasserstoff (Bismutan), BiH3, wird in Spuren neben viel Wasserstoff durch Umsetzung der Bismut-Magnesium-Legierung Mg3Bi2 mit Salzsäure erhalten:

Mg3Bi2+ 6HCl 2BiH3+ 3MgCl2

BiH3 zerfällt bereits bei Zimmertemperatur langsam in seine Bestandteile.

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