ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сравнение химических свойств кремния и углерода и их соединений из "Руководство по анализу кремнийорганических соединений" Углерод (алмаз) и кремний кристаллизуются в кубической системе, растворяются в расплавленных металлах и выделяются при охлаждении этих сплавов в элементарном виде. Оба элемента отличаются ярко выраженным восста нов ительным характером. Они одинаково относятся к разбавленным соляной, серной и азотной кислотам, которые не окисляют кремний и углерод ири обыкновенной температуре. [c.17] Сравнивая оба тетраэдра, представленные на рис. 1, можно заметить, что они обладают зеркальной симметрией. [c.17] Несмотря на указанное сходство кремния и углерода, оба эти элемента существенным образом отличаются друг от друга. [c.18] Углерод известен в свободном состоянии в виде алмаза, графита и аморфного углерода. Свободный кремний в природе не встречается. [c.18] Атомы кремния по размерам превышают атомы углерода. Поэтому расстояние между центрами атомов кремния, связанных друг с другом, и атомов кремния, связанных с углеродом и кислородом, больше по сравнению с расстояниями между атомами углерода и атомами углерода и кислорода в органических соединениях. [c.18] Соединение углерода с кислородом— двуокись углерода — вещество газообразное, растворимое в воде. Двуокись кремния— вещество твердое, кристаллическое, нелетучее, чрезвычайно тугоплавкое и практически нерастворимое в воде. Эти свойства двуокиси кремния Д. И. Менделеев связывал с полимерным строением ее. [c.19] Энергия хи.мической связи 51—51 (51,0 ккал моль) меньще, чем энергия связи С—С (84,9 ккал моль). Поэтому кремневодороды менее устойчивы, чем углеводороды. Легкость разрыва связи 51—51 обусловлена взаимовлиянием электроположительных атомов кремния. Энергия химических связей кремния и углерода с различными элементами приведена в табл. 3. [c.19] Энергия химической связи 51—Н (79,9 ккал1моль) меньше энергии связи С—Н (98,1 ккал моль). Поэтому атомы водорода в кремневодородах более подвижны и отличаются большей хи- мической реакционной способностью, чем атомы водорода в углеводородах. Таким образом, кремневодороды характеризуются в целом меньшей устойчивостью к действию химических реагентов и к нагреванию, нежели их органические аналоги (углеводороды), являющиеся, как известно, относительно прочными и инертными соединения.ми. [c.19] Путем последовательного замещения атомов водорода в молекулах силанов, углеводородными радикалами получают моно-, ди-, три- и т. д. замещенные силаны. Наиболее устойчивы четы-рехзамещенные силаны общей формулы Н451, где К — алкильный (например, СНз) или арильный (например, СеНз) углеводородные радикалы. [c.19] Известны алкил (арил) силаны, отвечающие общей формуле Еп51Т14 п. и некоторые другие. [c.19] Силан 51Н4 отличается высокой химической активностью. На воздухе он самовоспламеняется, легко подвержен действию разнообразных химических реагентов, разлагается водой, кислотами и щелочами. Это объясняется тем, что связь 51—Н намного слабее связи С—Н. [c.20] Однако любая связь 51—Н в большинстве случаев является более химически активной, чем наиболее активная связь С—Н. [c.21] Аналогичная реакция ореди органических соединений возможна только с применением катализатора — безводного хлорида алюминия. [c.21] Эта реакция идет настолько энергично, что все силаны при обыкновенной температуре на воздухе самовозгораются или взрываются. Даже при — 190°С аилан взаимодействует с кислородом со вспышкой. [c.22] Изучением кинетики окисления силана в газовой фазе занимался П. С. Шантарович . Н. Н. Семенов предложил цепной механизм реакции окисления силана . [c.22] Скорость разложения силанов также увеличивается при по- вышении температуры. [c.22] Вернуться к основной статье