Кремний
Кремний
Страница 22

Устойчивость силанов уменьшается по мере увеличения числа атомов кремния в молекуле. В том же направлении уменьшаются и их относительные количества, получающиеся при взаимодействии Mg2Si с кислотой или раствором NH4Br в жидком аммиаке (последний способ даёт значительно лучший выход силанов). Путём сильного охлаждения газовой смеси и её фракционной перегонки в отсутствие воздуха были выделены отдельные кремневодороды вплоть до Si8H18. Некоторые константы первых членов ряда приводятся ниже:

SiH4 Si2H6 Si3H8 Si4H10

Температура плавления, °С. . . . . . . –185 –132 –117 –86

Температура кипения, °С. . . . . . . . . –112 –14 +53 107

Тетрасилан был получен в двух изомерных формах (аналогичных нормальному бутану и изобутану).

Все силаны обладают характерным запахом и сильно ядовиты. При нагревании высшие члены ряда распадаются с образованием (SiH)x, SiH4 и H2. Окислителями силаны переводятся в H2O и SiO2. Со свободными галогенами они реагируют аналогично углеводородам, последовательно обменивания на галоген один атом водорода за другим. С галогеноводородами (например, HCl) в присутствии катализатора (AlCl3) идёт при нагревании подобная же (но не имеющая аналогии в химии углерода) реакция обмена водорода на галоген по схеме:

SiH4 + HCl = H2 + SiH3Cl.

C концентрированной H2SO4 силаны (подобно углеводородам) не реагируют. Они хорошо растворимы в органических растворителях, но почти нерастворимы в воде. Последняя разлагает их по схеме:

SiH4 + 2 H2O = 4 H2 + SiO2.

Однако с тщательно очищенной водой в кварцевых сосудах реакция идёт настолько медленно, что остаётся практически незаметной. В присутствии следов кислот, и особенно щелочей, она значительно ускоряется, и при обычных условиях вода разлагает за сутки уже около 20% исходного количества SiH4.

Cилан является эндотермичным соединением (теплота его образования из элементов равна –33 кДж/моль). До 450 °С он термически устойчив, а при дальнейшем нагревании начинает постепенно разлагаться на элементы. Молекула SiH4 представляет собой правильный тетраэдр с атомом кремния в центре [d(SiH4) = 148 пм].

В молекуле дисилана d(SiH) = 149, d(SiSi) = 233 пм. Термический распад Si2H6 начинается уже выше 300 °С. Интересно, что дисилан реагирует с CСl4, тогда как силан с ним не взаимодействует. Это указывает, по-видимому, на неполную экранированность кремния в дисилане.

Непредельным углеводородам формально аналогичны гидриды кремния типов (SiH2)n и (SiH)n. Полисилен — (SiH2)n — образуется при растворении СаSi безводной уксусной кислотой. Он представляет собой светло-коричневое твёрдое вещество, нерастворимое в обычных растворителях и самовоспламеняющееся на воздухе. При нагревании до 380 °С (SiH2)n разлагается с выделением кремния и смеси летучих силанов, а водой по схеме:

SiH2 + 2 H2O = SiO2 + 3 H2.

Более или менее близкие по составу (SiH)n образуются при термическом распаде летучих силанов. По свойствам они промежуточны между (SiH2)n и элементарным кремнием. Синтетически (SiH)n может быть получен по схеме:

2 SiHBr3 + 3 Mg = 3 MgBr2 + 2 SiH

(реакция проводится в абсолютном эфире при полном исключении кислорода). Получаемый (SiH)n представляет собой жёлтое хрупкое рентгеноаморфное вещество.

Путём гидролиза частично галогенозамещённых кремневодородов был получен ряд производных кремния, называемых силоксанами и характеризующихся наличием в молекуле группировок Si–O–Si. Простейшим их представителем является (SiH3)2O, который может быть получен по схеме:

Страницы: 18 19 20 21 22 23 24

ПИОНЕРСКАЯ , первая советская внутриконтинентальная полярная станция (1956-59) на склоне ледникового плато Вост. Антарктиды (на высоте 2741 м), в 375 км к югу от Мирного.

ШЛЕЗВИГ-ГОЛЬШТЕЙН (Schleswig-Holstein) , земля в Германии. 15,7 тыс. км2. Население 2,6 млн. человек (1991). Адм. ц. - г. Киль. Первоначально 2 самостоятельные части - герцогство (с 11 в.) Шлезвиг и графство (с 12 в.; с 1476 герцогство) Гольштейн; в 1386 объединены под властью графов Гольштейн. С 1460 в персональной унии с Данией (Гольштейн с 1815 одновременно член Германского союза). В результате Датской войны 1864 Гольштейн перешел под управление Австрии, Шлезвиг - Пруссии, после австро-прусской войны 1866 Шлезвиг-Гольштейн - прусская провинция. По плебисциту 1920 Сев. Шлезвиг в составе Дании.

УДЖУНГ-КУЛОН (Ujung Kulon) , природный парк в Индонезии, на западе о. Ява и прилегающих мелких островах. Основан в 1921. Площадь 41 150 га. Тропические леса, саванны, болота. Яванский носорог, бантенг, дикий буйвол, яванский тигр, леопард, красный волк, гигантская белка, шерстокрыл, яванский павлин и др.