Chemie der Nichtmetalle, Kap. 7.2

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Inhalt

1. Einleitung

2. Wasserstoff

3. Edelgase

4. Halogene

5. Chalkogene

6. Pentele

7. Tetrele

8. Bor

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Vorlesung Chemie der Nichtmetalle

7. Elemente der 4. Hauptgruppe (Tetrele): C, Si

7.2. Wasserstoffverbindungen

Wasserstoffverbindungen von Kohlenstoff

Das überlassen wir gerne der ⟹ Organik

Wasserstoffverbindungen von Silicium

Silane Si₂H_2n+2 sind von SiH₄ über Si₂H₆ usw. verzweigt und unverzweigt bis n=15 nachgewiesen. Es gibt keine einfachen stabilen Alken- und Alkinanaloga (zu Mehrfachbindungen: CHIUZ 27, (1993), 141-148). SiH₄ und Si₂H₆ (Disilan) sind gasförmig. (SiH₂)_n, Polysilen, ist ein gelblicher Feststoff und besteht aus Ketten. (SiH)_n, Polysilin, ist ein zitronengelber Feststoff mit einer Blattstruktur (z. CF).

Eigenschaften:
Im Gegensatz zu Kohlenwasserstoffen sind die Silane sehr unbeständig, beim Erhiten zerfallen sie in die Elemente. Mit Luft erfolgt heftige Reaktion zu H₂O und SiO₂. Der Grund hierfür ist die im Vergleich zur sehr starken Si-O-Bindung schwache Si-H-Bindung. Bei Anwesenheit von OH^- hydrolysieren die Silane in Wasser: SiH₄ + 4 H₂O ⟶ Si(OH)₄ + 4 H₂
Darstellung
1. In reiner From erhält man die Silane aus den Si-Halogeniden und LiAlH₄: SiCl₄ + LiAlH₄ ⟶ SiH₄ + LiAlCl₄ 2 Si₂Cl₆ + 3 LiAlH₄ ⟶ 2 Si₂H₆ + 3 LiAlCl₄
2. oder aus Metallsiliciden und wässrigen Säure (alt, etwas unkontrolliert).
3. Durch stille elektrische Entladung werden auch Ketten gebildet.
Die Siloxane z.B. Disiloxan, H₃Si-O-SiH₃, enthalten Si-O-Si neben Si-H-Bindungn. Wichtige Polymeristaionsprodukte Silicone = Alkylsiloxane: R₃Si-O-SiR₃ usw.

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Oxide