ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности химии кремния из "Синтетические полимеры и пластические массы на их основе Издание 2 1966" Кремний после кислорода является наиболее распространенным элементом земной коры. Почти на 27% она состоит из кремния. В Периодической системе Д. И. Менделеева кремний находится в четвертой группе женосредственно под углеродом и является аналогом последнего. [c.526] Если углерод способен образовывать длинные цени из углеродных атомов, то из кремния получены лишь короткие цепи кремний кремний (до 14 атомов). Связь кремний — кремний оказывается значительно ме-жее прочной, чем связь углерод — углерод (табл. 119). Но с другими элементами кремний образует более прочные связи, чем углерод [7]. [c.526] Соединения кремния и углерода резко отличаются друг от друга по устойчивости к гидролизу. Соединения углерода с водородом, галогенами, азотом и серой при обыкновенной температуре в присутствии кислот и оснований не гидролизуются водой. Соединения же кремния с этими элементами в таких условиях гидролизуются очень легко. [c.526] При действии кислорода воздуха на высшие галогеносиланы происходит их окисление. Реакция энергично протекает на холоду, и хлорсиланы переходят в хлорсилоксаны. [c.527] Связь кремния с углеродом. Образование соединений, содержаш их связь кремний — углерод, протекает различно и зависит от природы реагирующих веществ и условий реакции. Одни соединения образуют такую связь легко, а другие требуют жестких условий. Например, четыреххлористый кремний значительно хуже поддается алкилированию металлоргапическими соединениями, чем водородсодержащие хлорсиланы. [c.527] Термическая устойчивость связи кремний — углерод зависит от типа и величины органического радикала, связанного с атомом кремния. Тетразамещенные силаны типа 81К4 обладают высокой термической стабильностью. Арилзамещенные соединения более устойчивы к нагреванию, чем алифатические производные кремния. [c.527] Щелочи в обычных условиях не разрушают связь кремний — углерод. Лишь в жестких условиях (при 200° С и выше в автоклаве под давлением) может происходить отщепление органических групп с образованием углеводородов и силиката натрия. Введение галогена в органический радикал или наличие тройной связи в радикале, связанном с кремнием, облегчает гидролиз связи кремний — углерод. [c.527] Действие концентрированных кислот в жестких условиях обычно приводит к отщеплению органического радикала, причем алкильный радикал отщепляется труднее арильного. В мягких же условиях серная, соляная и азотная кислоты не разрушают связи кремний — углерод. [c.527] Устойчивость связи кремний — углерод к окислению у низкомолекулярных соединений зависит от типа и размеров органического радикала, соединенного с атомом кремния. Чем больше углеродных атомов содержит алифатический органический радикал, тем легче он окисляется. Силаны, содержащие арильные радикалы, более устойчивы к кислороду. [c.527] Связь кремния с водородом. Кремний, как и углерод, образует гомологические ря / гидридов. Простейшим из них является силан 81Н, а более сложным 81бНц. [c.527] В отличие от углеводородов, связь кремния с водородом непрочная и легко разрушается не только кислородом или галогенами, но и водой. Силаны так быстро реагируют с воздухом, что загораются, при этом выделяются двуокись кремния и водород. [c.527] Введение в молекулу хлорсилана органических радикалов очень мало повышает гидролитическую стойкость связи кремний — галоген. Даже триалкилхлорсиланы количественно гидролизуются холодной водой. Роль числа и величины органических радикалов на скорость гидролиза становится заметной лишь у фторкремнийорганических соединений. [c.528] Приведенные примеры показывают, что невозможно получить высокомолекулярные кремнийорганические вещества, которые бы содержали связи кремний — галоген. [c.528] Таким образом, связь кремний — азот не может сохраниться у высокомолекулярных продуктов. [c.528] например, кварц плавится при температурах около 1800° С, а нагревание его при температуре ниже точки плавления не вызывает заметного разрушения связи кремний — кислород. Введение органических радикалов, связанных с кремнием, приводит к снижению термической устойчивости силоксановой связи. [c.528] На скорость гидролиза влияют величина и строение органического радикала и число гидроксильных групп в молекуле эфира. [c.529] Рассмотрение связей кремния с различными элементами дает возможность сделать вывод о том, что только силоксановая связь является основной связью, позволяющей получить высокомолекулярные кремнийорганические соединения [8]. [c.529] Сравнение природных и синтетических полимеров на основе углерода и кремния показывает, что силоксановые связи придают материалам высокую термостойкость, твердость и жесткость, в то время как связи —С—С—, —С—О—, —С—N —, —С—S— позволяют создать во многих случаях пластичные и высокоэластичные материалы. [c.529] Вернуться к основной статье