"Силановый ужас" (реакция силицида магния с водой)

Надеясь, что порошок, который образовался при нагревании смеси магния и кремния - силицид магния, мы решили заснять самовоспламенение силана. В чашку Петри на черном фоне налили 20 мл воды и 3 мл концентрированной соляной кислоты, выключили в комнате свет и добавили порошок в чашку Петри.

Результат стал полной неожиданностью: мы надеялись, что будут отдельные вспышки (как в случае силицида магния, полученного из магниевого порошка и песка), но эксперимент преподнес сюрприз.

В момент контакта порошка с кислотой произошла настолько яркая вспышка, что камера была ослеплена. Было четко видно, что горит не только силан, но и силицид магния. Был слышен громкий треск. Позже при покадровом просмотре видео оказалось, что над чашкой возникло сплошное пламя силана и силицида магния. В целом это больше напоминало не самовоспламенение силана, а реакцию с водой "калия, который горит желтым и белым". При свете вспышек был виден белый дым диоксида кремния.

В несколько попыток добавили примерно половину чайной ложки силицида. После вспышек началось активное выделение газа: на поверхности жидкости то и дело вспыхивали пузырьки. Оказалось, что если провести по пене стеклянной палочкой или шпателем, происходит целая серия вспышек. Видимо, эффект объясняется тем, что пузырьки разрушаются, и силан вступает в контакт с воздухом. Кроме того, силицид магния, который плавал поверх пены, вступал в контакт с кислотой.

Постепенно использовали весь оставшийся силицид, дважды налив в чашку Петри свежую кислоту [1]. Каждый раз, когда с чашки сливали отработанную смесь, происходили вспышки и раздавались громкие хлопки.

В случае силицида, полученного из магния и песка, вспышки силана продолжались всего несколько секунд. В данном же эксперименте вспышки с треском и громкими хлопками длились несколько минут - настоящий "силановый ужас". На некоторых кадрах заметно, что особо яркие и большие вспышки происходили после того, как лопался большой пузырь силана.

В ходе реакции поверхности жидкости появилось светло-коричневое вещество. Коллега Александр считает, что это аморфный кремний. Аморфный кремний - довольно ценный продукт, который получают разложением силана. На некоторых кадрах видео заметно, что коричневое вещество образуется после вспышек пузырьков силана. Иногда был виден светло-коричневый дым.

В нашем предыдущем эксперименте с силицидом, полученным из песка, образование светло-коричневого вещества наблюдалось, но его было мало. В опыте, который выложил Biver, оно также присутствовало.

___________________________________
¹ В двух других экспериментах использовали растворы следующего состава:
вода 25 мл, концентрированная соляная кислота 4 мл;
вода 20 мл, концентрированная соляная кислота 4 мл.

Смотреть Видео 1 (97 Мб, .avi ) Смотреть Видео 2 (39 Мб, .avi )
Смотреть Видео 3 (59 Мб, .avi ) Смотреть Видео 4 (30 Мб, .avi )

<Получение силицида магния (ч.1)> <Образование и самовоспламенение силана (ч.2)>
<Силицид магния и силан (ч.3)> <Реакция магния и аэросила (ч.4)>
<Реакция порошков магния и кремния (получение силицида магния) (ч.5)>
<Опыты по химии> [Отправить сообщение об ошибке]