Силани

Сила́ни, наси́чені кремнево́дні — ряд насичених сполук Кремнію та Гідрогену загальної формули Si_nH_2n+2. За своїми фізичними і хімічними властивостями силани схожі на алкани; також вони можуть утворювати лінійні та розгалужені ізомери.

Фізичні властивості

Моносилан

Пентасилан

Подібно до алканів силани змінюють свій агрегатний стан із збільшенням довжини ланцюга. Перші два члени ряду — моносилан та дисилан — газоподібні речовини, а наступні представники — леткі рідини.

Фізичні властивості деяких нерозгалужених алканів
Сполука	Формула	T_пл,°C[1]	T_кип,°C[1]	Густина, г/см³[1]	M_r, г/моль	Ізомери
Моносилан	SiH₄	−184,7	−112,1	0,00135	32,12	1
Дисилан	Si₂H₆	−129,4	−14,8	0,00266	62,22	1
Трисилан	Si₃H₈	−116,9	52,9	0,739	92,3200	1
Тетрасилан	Si₄H₁₀	−91,6	108,4	0,795	122,4214	2
Пентасилан	Si₅H₁₂	−72,2	153,2	0,827	152,5228	3
Гексасилан	Si₆H₁₄	−44,7	193,6	0,847	182,6242	5
Гептасилан	Si₇H₁₆	−30,1	226,8	0,859	212,7255	9

Отримання

Сполуки ряду силанів впершу були отримані Фрідріхом Велером у 1857 році при розчиненні алюмінію з домішками кремнію у хлоридній кислоті. Для цієї реакції можна використовувати також і силіцид магнію, який добувають спалюванням суміші металічного магнію з кварцовим піском:

\mathrm {4Mg+SiO_{2}{\xrightarrow {t}}\ Mg_{2}Si+2MgO\!}

\mathrm {Mg_{2}Si+4HCl\rightarrow SiH_{4}+2MgCl_{2}\!}

В результаті обробки силіциду магнію концентрованою фосфатною кислотою утворюється суміш силанів:

\mathrm {Mg_{2}Si+H_{3}PO_{4}\rightarrow Si_{n}H_{2n+2}+Mg_{3}PO_{4}\!}

З такої суміш Альфредом Штоком були виділені перші чотири представники. Саме за його пропозицією силани отримали нинішні назви.

Хімічні властивості

Силани легко окиснюються на повітрі та розкладаються при контакті з гарячою водою (із холодною водою силани не взаємодіють) і лугами:

\mathrm {2Si_{2}H_{6}+7O_{2}\rightarrow 4SiO_{2}+6H_{2}O\!}

\mathrm {SiH_{4}+2H_{2}O{\xrightarrow {hot\ water}}\ SiO_{2}+4H_{2}\!}

\mathrm {Si_{2}H_{6}+8NaOH_{(conc.)}\rightarrow 2Na_{4}SiO_{4}+7H_{2}\!}

Вони проявляють відновні властивості:

\mathrm {3Si_{2}H_{6}+14KMnO_{4}\rightarrow 6SiO_{2}+14MnO_{2}+14KOH+2H_{2}O\!}

Застосування

Силани використовуються здебільшого як проміжні сполуки в синтезах чистого кремнію, кремнійорганічних сполук.

Див. також

Примітки

За тиску 101,3 кПа

Джерела

CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
Реми Г. Курс неорганической химии / А. В. Новоселова. — М. : ИИЛ, 1963. — Т. 1. — 922 с. (рос.)
Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин. — 3-е. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[101,3-1] За тиску 101,3 кПа