Станнан

Станнан
Общие
Систематическое наименование	станнан
Традиционные названия	станнометан, тетрагидрид олова, моностаннан
Хим. формула	${\displaystyle {\ce {SnH4}}}$
Физические свойства
Состояние	тяжёлый бесцветный газ
Молярная масса	122,742 г/моль
Плотность	0,0054 г/см³
Энергия ионизации	10,75 эВ[1]
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
Структура
Дипольный момент	0 Кл·м[1]
Классификация
Рег. номер CAS	2406-52-2
PubChem	123161
SMILES	[SnH4]
InChI	InChI=1S/Sn.4H KXCAEQNNTZANTK-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	30419
ChemSpider	109776
Безопасность
NFPA 704	4 4 2 POI
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Станна́н (тетрагидри́д о́лова, гидри́д олова(IV), оловя́нистый водоро́д, моностанна́н, станномета́н) — бинарное неорганическое химическое соединение олова и водорода. Химическая формула ${\displaystyle {\ce {SnH4}}}$. Чрезвычайно ядовит.

Как и другие высшие гидриды элементов четвёртой группы (силан ${\displaystyle {\ce {SiH4}}}$, герман ${\displaystyle {\ce {GeH4}}}$, плюмбан ${\displaystyle {\ce {PbH4}}}$), является аналогом метана ${\displaystyle {\ce {CH4}}}$. Одновалентный радикал ${\displaystyle {\ce {-SnH3}}}$ называется станнил.

Химические свойства

Очень нестоек. Нацело разлагается водой. На воздухе самовоспламеняется:

${\displaystyle {\ce {SnH4 + 2 O2 -> 2 H2O + SnO2}}}$.

Не проявляет кислотных или щелочных свойств.

При взаимодействии с галогенами с взрывом очень большой мощности все атомы водорода замещаются на галоген:

${\displaystyle {\ce {SnH4 + 4Cl2 -> SnCl4 + 4HCl}}}$.

Станнан термодинамически неустойчив, при нормальных условиях постепенно разлагается с образованием оловянного зеркала:

${\displaystyle {\ce {SnH4 -> Sn + 2 H2}}}$.

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:

${\displaystyle {\ce {Mg2Sn + 4HCl -> SnH4 ^ + 2MgCl2}}}$.

При взаимодействии солей олова с активными металлами в кислой среде:

${\displaystyle {\ce {SnCl2 + 3 Mg + 4HCl -> 3 MgCl2 + SnH4 ^}}}$.

При восстановлении хлорида олова(IV) алюмогидридом лития:

${\displaystyle {\ce {SnCl4 + LiAlH4 -> SnH4 ^ + LiCl + AlCl3}}}$.

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

• Дистаннан
• Диметиламинотриметилстаннан
• Метилстаннан

Примечания

1. David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5

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