Станнан
Станнан | |
---|---|
| |
Общие | |
Систематическое наименование |
станнан |
Традиционные названия | станнометан, тетрагидрид олова, моностаннан |
Хим. формула | [math]\ce{ SnH4 }[/math] |
Физические свойства | |
Состояние | тяжёлый бесцветный газ |
Молярная масса | 122,742 г/моль |
Плотность | 0,0054 г/см³ |
Термические свойства | |
Температура | |
• плавления | −146 °C |
• кипения | −51,8 °C |
• разложения | 20 °C |
Мол. теплоёмк. | 49 Дж/(моль·К) |
Энтальпия | |
• образования | 162,8 кДж/моль |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 2406-52-2 |
Безопасность | |
NFPA 704 | |
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. |
Станна́н (тетрагидри́д о́лова, гидри́д олова(IV), оловя́нистый водоро́д, моностанна́н, станномета́н) — бинарное неорганическое химическое соединение олова и водорода. Химическая формула [math]\ce{ SnH4 }[/math]. Чрезвычайно ядовит.
Как и другие высшие гидриды элементов четвёртой группы (силан [math]\ce{ SiH4 }[/math], герман [math]\ce{ GeH4 }[/math], плюмбан [math]\ce{ PbH4 }[/math]), является аналогом метана [math]\ce{ CH4 }[/math]. Одновалентный радикал [math]\ce{ -SnH3 }[/math] называется станнил.
Химические свойства
Очень нестоек. Нацело разлагается водой. На воздухе самовоспламеняется:
- [math]\ce{ SnH4 + 2 O2 -> 2 H2O + SnO2 }[/math].
Не проявляет кислотных или щелочных свойств.
При взаимодействии с галогенами с взрывом очень большой мощности все атомы водорода замещаются на галоген.
Станнан термодинамически неустойчив, при нормальных условиях постепенно разлагается с образованием оловянного зеркала:
- [math]\ce{ SnH4 -> Sn + 2 H2 }[/math].
Самопроизвольный распад связан с тем, что олово — продукт реакции распада — является её катализатором, то есть реакция распада станнометана (и других гидридов олова) является автокаталитической. При температуре выше +160 °C разлагается со взрывом. Примесь небольшого количества газообразного кислорода (~10 %) стабилизирует станнан, и его можно хранить при комнатной температуре. Разложение ускоряется при контакте с резиной, а также с шероховатыми, металлическими или покрытыми жиром поверхностями.
Физические свойства
При нормальных условиях станнан является бесцветным тяжёлым газом (плотность 5,4 г/л). Температура кипения −51,8 °C, температура плавления −146 °C. Энергия связи Sn—H равна 297 кДж/моль, длина связи 170 пм. Теплота образования равна −163 кДж/моль.
Получение
Получается по реакции станнидов с кислотами:
- [math]\ce{ Mg2Sn + 4HCl -> SnH4 ^ + 2MgCl2 }[/math].
При взаимодействии солей олова с активными металлами в кислой среде:
- [math]\ce{ SnCl2 + 3 Mg + 4HCl -> 3 MgCl2 + SnH4 ^ }[/math].
При восстановлении хлорида олова(IV) алюмогидридом лития:
- [math]\ce{ SnCl4 + LiAlH4 -> SnH4 ^ + LiCl + AlCl3 }[/math].
Станнан образуется также при восстановлении солей олова цинком в соляной кислоте. В некоторых из перечисленных реакций образуется также водород, от которого станнан может быть отделён охлаждением до температуры конденсации.
Станнан может образовываться при реакции металлического олова с органическими кислотами. С этим связаны тяжёлые отравления консервированными продуктами, долго хранившимися в лужёных банках.
Применение
Почти не применяется ввиду своих свойств. Добавляется в сварочный состав в сверхнизких количествах.
Используется как промежуточное сырье при получении оловосодержащих полимеров и других оловоорганических веществ.
Биологическое воздействие
Сильнейший яд, сравним по токсичности с арсином (мышьяковистым водородом).
См. также
Ссылки
- Новый справочник химика и технолога. Номенклатура элементоорганических соединений
- Руководство по неорганическому синтезу. Под ред. Г. Брауэра. — М.: Мир, 1985. — Том 3. Гл. 12. С. 76-77. Станнан.
Литература
- CRC Handbook of Chemistry and Physics. — 90ed. — CRC Press, 2010. — С. 5-14
- Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. — Т. 1. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. — С. 354
- Некрасов Б. В. Основы общей химии. — Т. 1. — М.: Химия, 1973. — С. 624