Станнан

Станнан

Молекулярный вес:

122,742 грамм/моль

Температура плавления:

− 146°C

Температура кипения:

− 51,8°C

Температура критическая:

°C

Критическое давление (МПа):

7

Стандартная молярная теплоёмкость:

49 Дж×моль^-1×К^-1

Стандартная молярная энтропия:

, Дж×моль^-1×К^-1

Плотность (газ):

0,0054 г/см³ г/дм³

Плотность (жидк):

0,г/см³

Плотность критическая:

хх,ххх г/см³

Теплота образования (ΔH⁰):

+162,8 кДж/моль(х,ххх Мдж/кг, хх,хх ккал/кг).

Теплота плавления (ΔНплавл):

, кДж/моль^-1

Теплота испарения (ΔНисп):

, кДж/моль^-1

Динамическая вязкость (η) (мкП):

(при 0 °C), 128 (при 100 °C)

Теплота сгорания в кислороде (Qp):

, кДж/моль (5 007 ккал/кг)

Гидрид олова, SnH₄ (олово водородистое, тетрагидрид олова, «станнан», «станнометан») — в чистом виде бесцветный, термодинамически неустойчивый, очень тяжёлый газ.

Химические свойства

Очень неустойчив. Нацело разлагается водой. На воздухе самовоспламеняется:

SnH₄ + 2O₂ → 2Н₂О + SnO₂.

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:

SnH₄ → 2Н₂ + Sn.

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.

При пропускании через нагретую докрасна стеклянную трубку станнан разлагается, осаждаясь в виде металлического зеркала.

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.

Ампулы с замороженным станнаном лучше всего сохранять в жидком азоте.

Получение

Получают действием разбавленной HCl на интерметаллическое соединение MgSn. Чаще используют восстановление солей олова активным водородом или магнием в кислой среде.

Получается по реакции станнидов с кислотами:

SnMg₂ + 4HCl → SnH₄↑ + 2MgCl₂,

при взаимодействии солей олова с кислотами:

SnCl₂ + 4HCl + 3Mg → 3MgCl₂ + SnH₄↑,

при восстановлении хлорида олова(IV) алюмогидридом лития:

SnCl₄ + LiAlH₄ → SnH₄↑ + LiCl + AlCl₃.

Образуется также при восстановлении солей олова цинком в солянокислой среде. В некоторых из перечисленных реакций образуется также водород, от которого станнан может быть отделён охлаждением до температуры конденсации. Станнан может получаться при реакции чистого олова с органическими кислотами. С этим связаны тяжёлые отравления консервированными продуктами, долго хранившимися в лужёных банках.

Биологическое воздействие

Сильнейший яд, сравнимый по силе воздействия с арсином (мышьяковистым водородом).

Применение

Почти не применяется, малоиспользуем ввиду своих свойств. Добавляется в сварочный состав в сверхнизких количествах, используется как промежуточное сырье при получении оловосодержащих полимеров и других оловоорганических веществ. В микроэлектронике применяется станнан особо высокой чистоты для выращивания и легирования эпитаксиальных полупроводниковых слоев.

См. также

• Олово

Ссылки

• Важнейшие соединения олова
• 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