Общая характеристика
Карбиды и силициды представляют собой соединения углерода и кремния с металлами соответственно.
Представителями силанов являются: моносилан ${SiH_4}$, дисилан ${Si_2H_6}$, трисилан ${Si_3H_8}$, тетрасилан ${Si_4H_{10}}$ и т.д. При этом гомологическому ряду силанов соответствует формула ${C_nH_{2n+2}}$. Они бесцветны, весьма реакционноспособны, что объясняется меньшим сродством кремния к водороду, в отличие от углерода к водороду, и большим сродством кремния к кислороду.
Силан - газ, самопроизвольно воспламеняющийся на воздухе, имеющий запах плесени.
Существует также такое соединение, как карборунд ${SiC}$. Его можно назвать либо карбидом кремния, либо силицидом углерода. Он имеет алмазоподобну структуру, чем объясняется его химическая стойкость и высокая температура плавления.
Получают карбиды и силициды следующими способами:
Нагревание оксидов активных металлов с углеродом или кремнием:
${CaO + 3C = CaC_2 + CO}$;
${2Al_2O_3 + 9C = Al_4C_3 + 6CO}$;
${2MgO + 3Si = Mg_2Si + 2SiO}$.
Взаимодействие углерода или кремния с активным металлом:
${Ca + 2C = CaC_2}$;
${2Mg + Si = Mg_2Si}$.
Взаимодействие кремния с гидридом металла:
- ${2CaH_2 + Si = Ca_2Si + 2H_2}$,
Химические свойства
Теперь рассмотрим химические свойства карбидов и силицидов:
Реакция с водой.
${CaC_2 + 2H_2O = Ca(OH)_2 + C_2H_2}$
${Al_4C_3 + 12H_2O = 4Al(OH)_3 + 3CH_4}$
${SiH_4 + 2H_2O = SiO_2 + 4H_2}$
Реакция с кислотами.
${Ag_2C_2 + 2HCl = 2AgCl \downarrow + C_2H_2}$
${Ca_2Si + 4HCl = 2CaCL_2 + SiH_4 \uparrow}$
Реакция с кислородом.
${SiH_4 + 2O_2 = SiO_2 + 2H_2O}$
Реакция с щелочами.
${SiH_4 + 2KOH + H_2O = K_2SiO_3 + 4H_2}$
