Книга: Общая химия

179. Соединения кремния с водородом и галогенами.

179. Соединения кремния с водородом и галогенами.

При действии соляной кислоты на силицид магния Mg₂Si получается кремневодород (силан) SiH₄, подобный метану:

Силан SiH₄ бесцветный газ, самовоспламеняющийся на воздухе и сгорающий с образованием диоксида кремния и воды:

SiH₄ + 2O₂ = SiO₂ + 2H₂O

Кроме SiH₄, известно несколько других кремневодородов, которые носят общее название силанов, например дисилан Si₂H₆, трисилан Si₃H₈. Силаны аналогичны углеводородам, но отличаются от них малой стойкостью. Очевидно, что связь между атомами кремния гораздо менее прочна, чем связь между атомами углерода, вследствие чего цепи —Si—Si—Si— легко разрушаются. Непрочна также связь кремния с водородом, что указывает на значительное ослабление у кремния неметаллических свойств.

Хлорид кремния SiCl₄ получается нагреванием смеси диоксида кремния с углем в струе хлора:

или хлорированием технического кремния. Он представляет собой жидкость, кипящую при 57°C.

При действии воды хлорид кремния подвергается полному гидролизу с образованием кремниевой и соляной кислот:

SiCl₄ + 3H₂O = H₂SiO₃ + 4HCl

Вследствие этой реакции при испарении SiCl₄ во влажном воздухе образуется густой дым. Хлорид кремния применяется для Синтеза кремнийорганических соединений.

Фторид кремния SiF₄ образуется при взаимодействии фтороводорода с диоксидом кремния;

Это — бесцветный газ с резким запахом.

Как и хлорид кремния, в водных растворах SiF₄ гидролизуется:

SiF₄ + 3H₂O = H₂SiO₃ + 4HF

Образующийся фтороводород взаимодействует с SiF₄. При этом получается гексафторокрвмниевая (или кремнефтористоводородная) кислота H₂SiF₆:

SiF₄ + 2HF = H₂SiF₆

Суммарный процесс выражается уравнением:

3SiF₄ + 3H₂O = H₂SiF₆ + H₂SiO₃

- 495 -

По силе гексафторокремниевая кислота близка к серной. Соли ее — кремнефториды, или фторосиликаты, в большинстве своем растворимы в воде; малорастворимы соли натрия, калия, рубидия, цезия, практически нерастворима соль бария. Сама кислота и все фторосиликаты ядовиты.

Фторосиликат натрия Na₂SiF₆ применяется в качестве инсектицида, а также входит в состав смесей для производства цементов и эмалей. Растворимые фторосиликаты магния, цинка, алюминия применяют в строительстве. Эти вещества делают поверхность строительного камня — известняка, мрамора — водонепроницаемой. Такое их действие объясняется образованием малорастворимых фторидов и кремнезема.