Соединения с водородом. Метан получается при разложении органических веществ без доступа воздуха[73]

Метан получается при разложении органических веществ без доступа воздуха^[73], поэтому он является составной частью (60-90%) природных газов (рудничных, болотных и др.), а также коксового. Будучи экзосоединением CH₄ образуется и из ИПВ, в отличие от аналогов, которые получают косвенно, например, действием HCl на их соединения с М.

Неполярность и слабая поляризуемость молекул метана является причиной малой растворимости его в воде, а также низких т.пл. и т.кип. Их начения к плюмбану возрастают, причем монтонно ^[74], в отличие от того, что наблюдалось в V-VII группах (?).

За счет снижения устойчивости ЭH₄ в подгруппе (CH₄ разлагается выше 800⁰С, а

PbH₄ – при н.у.) увеличивается их химическая активность. Так, при об.у. метан инертен (вследствие координационной насыщенности C) и потому не реагирует ни с кислотами, ни со щелочами. А силан вследствие меньшей прочности связи Si − H и отрицательной поляризации водорода взаимодействует с HCl:

SiH₄ + HCl ⎯⎯^{Al C}⎯⎯^{l 3} →SiH₃Cl + H₂ ,

б /в

а также, в отличие от GeH₄ , с водой, но медленно:

SiH₄ + H₂O → SiO₂ + H₂ .

Быстрее гидролиз идет в присутствии щелочи (даже следов), в то же время станнан реагирует лишь с концентрированным ее раствором или при сплавлении:

SnH₄ + NaOH → Na₄SnO ₄ + H₂ .

Это немонотонное изменение активности вызвано особой прочностью связи кремния (как и других элементов третьего периода) с кислородом (а также со фтором) вследствие эффективного π(р-d)-перекрывания.

Водородные соединения с гомоцепями состава Э_nH_2n+2 , где n > 1, особенно устойчивы для углерода, поэтому n может принимать очень большие значения! Для остальных гораздо менее стойки. Как следствие, для кремния n ≤ 6, для германия n ≤ 4, а для олова известен лишь дистаннан. Причем полисоединения более реакционноспособны, чем мономеры. Так, дисилан воспламеняется при комнатной температуре, а силан – при 140⁰С.

Подчеркнем, что с O₂ все гидриды данной группы реагируют с большим экзоэффектом (CH₄ – калорийное топливо) и образуют с ним взрывоопасные смеси (этим объясняются взрывы в шахтах, где накапливаются природные газы).

Отметим, что из-за неэффективности π(р-р)-перекрывания аналоги углерода (в отличие от него) не образуют водородных полимеров с кратными связями.

Дата добавления: 2015-07-25