Germane

Identification
Nom UICPA | germane
Synonymes |

Hydrure de germanium

No CAS | 7782-65-2
No ECHA | 100.029.055
No CE | 231-961-6
Apparence  | gaz comprimé incolore, d'odeur acre[1].
Propriétés chimiques
Formule | H4GeGeH4
Masse molaire[2] | 76,67 ± 0,01 g/mol
H 5,26 %, Ge 94,71 %,
Moment dipolaire | O D
Propriétés physiques
T° fusion | −165 °C[1]
T° ébullition | −88,5 °C[1]
Solubilité | dans l'eau : nulle[1]
Masse volumique | 1,53 g·cm-3[1]
Point d’éclair | Gaz Inflammable[1]
Thermochimie
ΔvapH° | 14,06 kJ·mol-1 (1 atm, −88,1 °C)[3]
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation | ≤ 10,53 eV (gaz)[4]
Précautions
SIMDUT[6]

A, B6, D1A,

A : Gaz comprimé
température critique = 34,9 °C
B6 : Matière réactive inflammable
spontanément combustible au contact de l'air
D1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats graves
Transport des marchandises dangereuses : classe 2.3

Divulgation à 1,0% selon la liste de divulgation des ingrédients

NFPA 704

~~W~~

Directive 67/548/EEC

Symboles :
T+ : Très toxique
F+ : Extrêmement inflammable

Phrases R :
R12 : Extrêmement inflammable.
R17 : Spontanément inflammable à l’air.
R26 : Très toxique par inhalation.

Phrases S :
S9 : Conserver le récipient dans un endroit bien ventilé.
S16 : Conserver à l’écart de toute flamme ou source d’étincelles - Ne pas fumer.
S33 : Éviter l’accumulation de charges électrostatiques.
S36 : Porter un vêtement de protection approprié.
S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette).
(S1/2) : Conserver sous clef et hors de portée des enfants.

Phrases R : 12, 17, 26,

Phrases S : (1/2), 9, 16, 33, 36, 45,

Transport

263

2192

Code Kemler :
263 : gaz toxique, inflammable
Numéro ONU :
2192 : GERMANE
Classe :
2.3
Étiquettes :

2.3 : Gaz toxiques (correspond aux groupes désignés par un T majuscule, c'est-à-dire T, TF, TC, TO, TFC et TOC).

2.1 : Gaz inflammables (correspond aux groupes désignés par un F majuscule) ;

[5]

* * *

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le germane, ou tétrahydrure de germanium, est le composé chimique de formule GeH4. C'est l'hydrure le plus simple du germanium, et l'analogue du silane SiH4 pour le silicium ou du méthane CH4 pour le carbone. La molécule GeH4 a une géométrie tétraédrique, comme les molécules SiH4 et CH4.

## Préparation

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Le germane est la forme industriellement la plus utile du germanium, de sorte que de nombreuses méthodes de préparation industrielle ont été élaborées pour en produire. On peut les ranger en trois catégories :

1. Par réduction chimique ;
2. Par réduction électrochimique ;
3. À partir d'un plasma.

La réduction chimique consiste à faire réagir des composés contenant du germanium (par exemple du germanium élémentaire, du tétrachlorure de germanium GeCl4 ou du dioxyde de germanium) GeO2 avec un agent réducteur tel que NaBH4, KBH4, LiBH4, NaAlH4, LiH, NaH ou MgH2. La réaction peut avoir lieu aussi bien dans un solvant organique qu'en solution aqueuse. En laboratoire, le germane peut s'obtenir en faisant réagir des composés au Ge(IV) avec des hydrures, par exemple :

Na2GeO3 \+ NaBH4 \+ H2O → GeH4 \+ 2 NaOH + NaBO2

La réduction électrochimique consiste à appliquer une tension entre d'une part une cathode de germanium métallique immergée dans un électrolyte aqueux et d'autre part une anode en molybdène ou en cadmium. Dans ce dispositif, le germane et l'hydrogène se forment à l'anode tandis que l'anode se couvre d'oxyde de molybdène ou de cadmium selon le cas.

La synthèse au plasma consiste à bombarder du germanium métallique avec des atomes d'hydrogène produits à partir d'une source plasma haute fréquence afin de produire du germane et du digermane.

## Réactions

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Dans l'ammoniac liquide, GeH4 s'ionise avec NH3 pour former GeH3− et NH4+. Toujours dans l'ammoniac liquide, GeH4 réagit avec les métaux alcalins pour former des composés cristallins blancs de type MGeH3 (où M représente Li, Na, K, Rb et Cs). Les cristaux de KGeH3 et RbGeH3 ont la même structure que le chlorure de sodium, indiquant que les anions GeH3− y ont une rotation libre, contrairement au cristal CsGeH3, qui a la structure distordue de l'iodure de thallium.

## Références

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1. ↑ a b c d e et f GERMANE, Fiches internationales de sécurité chimique
2. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. ↑ (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-4200-9084-0)
4. ↑ (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, 2008, 89e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1), p. 10-205
5. ↑ Entrée du numéro CAS « 7782-65-2 » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 27 novembre 2008 (JavaScript nécessaire)
6. ↑ « Tétrahydrure de germanium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009

## Hydrures apparentés

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* Silane SiH4
* Stannane SnH4
* Plombane PbH4

v · m

Composés du germanium

Ge(0) |

* GeH2Br2
* GeH4
* Ge2H6

Ge(II) |

* GeCl2
* GeF2
* GeI2
* GeO
* Ge(OH)2
* GeS
* GeSe
* GeTe

Ge(IV) |

* GeF4
* GeCl4
* GeO2
* GeS2
* K2GeF6

v · m

Composés binaires de l'hydrogène

Hydrures alcalins
(groupe 1) |

* LiH
* NaH
* KH
* RbH
* CsH

Hydrures alcalino-terreux
(groupe 2) |  | Monohydrures |

* BeH
* MgH
* CaH
* SrH
* BaH

|

Dihydrures |

* BeH2
* MgH2
* CaH2
* SrH2
* BaH2

Hydrures du groupe 13 |  | Boranes |

* BH3
* B2H6
* B2H2
* B2H4
* B4H10
* B5H9
* B5H11
* B6H10
* B6H12
* B10H14
* B18H22

|

Alanes |

* AlH3
* Al2H6

Gallanes |

* GaH3
* Ga2H6

Indiganes |

* InH3
* In2H6

Thallanes |

* TlH3
* Tl2H6

Hydrures du groupe 14 |  | Hydrocarbures |  | Alcanes linéaires |

* CH4
* C2H6
* C3H8
* C4H10
* C5H12
* C6H14
* C7H16
* C8H18
* C9H20
* C10H22

|

Alcènes linéaires |

* C2H4
* C3H6
* C4H8
* C5H10
* C6H12
* C7H14
* C8H16
* C9H18
* C10H20

Alcynes linéaires |

* C2H2
* C3H4
* C4H6
* C5H8
* C6H10
* C7H12
* C8H14
* C9H16
* C10H18

Hydrures de silicium |  | Silanes linéaires |

* SiH4
* Si2H6
* Si3H8
* Si4H10
* Si5H12
* Si6H14
* Si7H16
* Si8H18
* Si9H20
* Si10H22

|

Silènes linéaires |

* Si2H4

Silynes linéaires |

* Si2H2

Germanes |

* GeH4
* Ge2H6
* Ge3H8
* Ge4H10
* Ge5H12

Stannanes |

* SnH4
* Sn2H6

Plombanes |

* PbH4

* CH
* CH2
* CH3
* C2H
* Cycloalcanes
* Cycloalcènes
* Annulènes
* Annulynes

Hydrures de pnictogène (groupe 15) |  | Composés de l'azote |  | Azanes |

* NH3
* N2H4
* N3H3
* N3H5
* N4H6
* N5H7
* N6H8
* N7H9
* N8H10
* N9H11
* N10H12

|

Azènes |

* N2H2
* N3H3
* N4H4

* HN3
* H5N5
* H3N5
* HN5
* H2N6
* NH (radical)

Composés du phosphore |  | Phosphanes |

* PH3
* P2H4
* P3H5
* P4H6
* P5H7
* P6H8
* P7H9
* P8H10
* P9H11
* P10H12

|

Phosphènes |

* P2H2
* P3H3
* P4H4

* P4H4
* P4H2
* P5H
* P6H6

Arsanes |

* AsH3
* As2H4
* As5H5

Stibanes |

* SbH3

Bismuthanes |

* BiH3

Chalcogénures d'hydrogène
(groupe 16) |  | Polyoxydanes |

* H2O
* H2O2
* H2O3
* H2O4
* H2O5
* H2O6
* H2O7
* H2O8
* H2O9
* H2O10

|

Polysulfanes |

* H2S
* H2S2
* H2S3
* H2S4
* H2S5
* H2S6
* H2S7
* H2S8
* H2S9
* H2S10

Sélanes |

* H2Se
* H2Se2

Tellanes |

* H2Te
* H2Te2

Polanes |

* PoH2

* HO•
* HOO•
* HO3
* H2S=S
* HS•
* HDO
* D2O
* T2O

Halogénures d'hydrogène
(groupe 17) |

* HF
* HCl
* HBr
* HI
* HAt

Hydrures de métal de transition |

* CdH2
* CrH
* CrH2
* CrHx
* CuH
* FeH
* FeH2
* FeH5
* HfH2
* HgH2
* NbH
* NbH2
* NiH
* PdHx (x < 1)
* ScH2
* TaH
* TiH2
* TiH4
* VH
* VH2
* YH2
* YH3
* ZnH2
* ZrH2

Hydrures de lanthanide |

* LaH2
* LaH3
* LaH10
* CeH2
* CeH3
* PrH2
* PrH3
* NdH2
* NdH3
* SmH2
* SmH3
* EuH2
* GdH2
* GdH3
* TbH2
* TbH3
* DyH2
* DyH3
* HoH2
* HoH3
* ErH2
* ErH3
* TmH2
* TmH3
* YbH2
* YbH2.5
* LuH2
* LuH3

Hydrures d'actinide |

* AcH2
* ThH2
* Th4H15
* PaH3
* UH3
* NpH2
* NpH3
* PuH2
* PuH3
* AmH2
* AmH3
* CmH2

Exotiques |

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*[II]: 2
*[IV]: 4