Химия и Химики № 1 2012. Получение силицида магния. Образование и самовоспламенение силана

Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Целью эксперимента является наблюдение самовоспламенения силана. Опыт состоит из двух частей.

1. Получение силицида магния реакцией порошков магния и диоксида кремния.

SiO₂ + 4Mg = Mg₂Si + 2MgO

2. Реакция силицида магния с разбавленной соляной кислотой. Силицид магния разлагается разбавленной соляной кислотой, в результате образуется силан, который самовоспламеняется на воздухе.

Mg₂Si + 4HCl = 2MgCl₂ + SiH₄

Получение силицида магния

В соответствии с уравнением реакции на 1 моль диоксида кремния SiO₂ необходимо четыре моля магния Mg. Мы взяли 3.71 г порошка магния и смешали с 2.29 г кварцевого песка, предварительно растертого в ступке. Смесь поместили в пробирку и нагрели ее в сильном пламени газовой горелки. Когда смесь раскалилась докрасна, началась самопроизвольная экзотермическая реакция: содержимое пробирки еще больше раскалилось и стало сначала желтым, потом почти белым. Через несколько секунд реакция завершилась, пробирка начала остывать. После охлаждения пробирку разбили и извлекли из нее черное содержимое - силицид магния.

К сожалению, в исходной смеси среди магниевого порошка попадались и крупные частицы, смесь была насыпана неплотно. В результате с первого раза загорелся не весь объем: смесь пришлось поджигать в несколько попыток.

Смотреть Видео (68 Мб, .avi )

Аналогичный эксперимент мы проводили и несколько лет назад. В тот раз у нас была горелка Теклю. Она давала нежаркое пламя, которого не хватало, чтобы поджечь смесь. Пришлось вдувать в пламя воздух с помощью пипетки. Так мы получили горячее пламя. В результате один из участков пробирки расплавился, образовался стеклянный пузырь, который лопнул. Произошла яркая вспышка и примерно в этот момент загорелась смесь.

Вспышка произошла где-то в 15 сантиметрах от лица, благо была защитная маска. Зато смесь прореагировала практически по всему объему: в тот раз магний был измельчен как следует.

Смотреть Видео (8 Мб, .avi )

В заключение приведем описание получения силицида магния из практикума Рипан Р. Четяну И. Руководство к практическим работам по неорганической химии (неметаллы) [1965] ссылка.

Тщательно смешивают 5 г сухого белого кизельгура (предварительно прокаленного при помощи паяльной горелки и охлажденного в эксикаторе) с 8 г порошка магния. Смесь помещают в железный тигель и сильно нагревают под тягой до начала реакции. После охлаждения тигля из него извлекают синеватую кристаллическую массу; ее хранят в эксикаторе или плотно закупоренной склянке, тщательно оберегая от сырости. Вообще рекомендуется получать силицид магния незадолго до получения кремневодорода.