Кремний КремнийСтраница 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:
НАДИР-ШАХ Мухаммед (1883-1933) , король Афганистана с 1929.
ИЗВЕЩАТЕЛЬ (пожарный) , ручное или автоматическое устройство для подачи сигнала о пожаре. Автоматический извещатель срабатывает при повышении температуры в помещении, появлении дыма и т. д.
ЭЛЕКТРОФОРЕЗ (от электро ... и греч. phoresis - несение, перенесение) (катафорез), движение частиц, находящихся во взвешенном состоянии в жидкой или газообразной среде, под действием внешнего электрического поля. Одно из электрокинетических явлений, на котором основано, напр., улавливание частиц дыма или пыли. Явление, обратное электрофорезу, - возникновение т. н. потенциала осаждения, т. е. разности электрических потенциалов при оседании содержащихся в среде заряженных дисперсных частиц.