Станнан

Станнан
Общие
Систематическое наименование	станнан
Традиционные названия	станнометан, тетрагидрид олова, моностаннан
Хим. формула	SnH4
Физические свойства
Состояние	тяжёлый бесцветный газ
Молярная масса	122,742 г/моль
Плотность	0,0054 г/см³
Термические свойства
Т. плав.	−146 °C
Т. кип.	−51,8 °C
Т. разл.	20 °C
Мол. теплоёмк.	49 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования	162,8 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	2406-52-2
PubChem	123161
SMILES	[SnH4]
InChI	1S/Sn.4H KXCAEQNNTZANTK-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	30419
ChemSpider	109776
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Станна́н (тетрагидрид олова, гидрид олова(IV), оловянистый водород, моностаннан, станнометан) — бинарное неорганическое химическое соединение олова и водорода. Химическая формула ${\displaystyle {\mathsf {SnH_{4}}}}$. Чрезвычайно ядовит.

Как и другие высшие гидриды элементов четвёртой группы (силан SiH₄, герман GeH₄, плюмбан PbH₄), является аналогом метана CH₄. Одновалентная группа ${\displaystyle {\mathsf {-SnH_{3}}}}$ называется станнил.

Химические свойства

Очень нестоек. Нацело разлагается водой. На воздухе самовоспламеняется:

${\displaystyle {\mathsf {SnH_{4}+2O_{2}\rightarrow 2H_{2}O+SnO_{2}}}}$

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:

${\displaystyle {\mathsf {SnH_{4}\rightarrow Sn+2H_{2}}}}$

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:

${\displaystyle {\mathsf {Mg_{2}Sn+4HCl\rightarrow SnH_{4}\uparrow +2MgCl_{2}}}}$

при взаимодействии солей олова с активными металлами в кислой среде:

${\displaystyle {\mathsf {SnCl_{2}+3Mg+4HCl\rightarrow 3MgCl_{2}+SnH_{4}\uparrow }}}$

при восстановлении хлорида олова(IV) алюмогидридом лития:

${\displaystyle {\mathsf {SnCl_{4}+LiAlH_{4}\rightarrow SnH_{4}\uparrow +LiCl+AlCl_{3}}}}$

Станнан 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 образовываться при реакции чистого олова с органическими кислотами. С этим связаны тяжёлые отравления консервированными продуктами, долго хранившимися в лужёных банках.

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.

Биологическое воздействие

Сильнейший яд, сравним по токсичности с арсином (мышьяковистым водородом).

См. также

• Дистаннан