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I mwawsilani sono mwbacomposti binari di mwbqsilicio e mwbgidrogeno, sono quindi idruri di silicio e sono del tutto analoghi agli mwbwalcani (idruri di carbonio, idrocarburi) e ad essi mwcaisoelettronici di valenza, con la differenza che la mwcqcatena di atomi di carbonio degli alcani è sostituita da una catena di atomi di silicio.cite-ref-iupac-1-0[1]cite-ref-2[2] Il più semplice di essi è il mwegsilano, SiHmwew4, analogo al mwfametano. Gli atomi di silicio sono mwfqlegati covalentemente ad atomi di mwfgidrogeno e, a partire dal secondo termine della serie, Simwfw2Hmwga6 (disilano), anche ad altri atomi di silicio.

La formula generale di un silano a catena aperta è SimwggnHmwgw2n+2;cite-ref-iupac-1-1[1] per quelli ciclici, detti ciclosilani, la formula generale è SimwianHmwiq2n (la presenza di un ciclo riduce il numero di atomi di idrogeno di 2 unità).

• Nomenclatura

• Proprietà

• Applicazioni

• Note

• Voci correlate

• Altri progetti

Esiste una nomenclatura normale per i silani: il nome di ogni silano si compone del termine mwjqsilano preceduto da un prefisso numerico di derivazione greca (mwjgdi-, tri-, tetra-, ecc.) ad indicare il numero di atomi di silicio nella catena. Così Simwjw2Hmwka6 è il disilano, Simwkq3Hmwkg8 è il trisilano, e così via. SiHmwkw4 si chiama semplicemente mwlasilano.

I silani possono anche essere chiamati come qualunque altro residuo inorganico: in tal caso, il silano (SiHmwlg4) è chiamato tetraidruro di silicio. Tuttavia, con i silani più lunghi, questo sistema diventa complicato.

Un ciclosilano è un silano avente la catena di atomi Si chiusa ad anello, esattamente come un mwmqcicloalcano è un alcano chiuso ad un anello.

I silani ramificati sono anch'essi possibili. In nomenclatura questo introduce il mwmwgruppo funzionale mwnasilile −SiHmwnq3,cite-ref-3[3] dal silano SiHmwog4 (analogo al mwowmetile −CHmwpa3, dal metano CHmwpq4), e così il disilile −Simwpg2Hmwpw5 dal disilano Simwqa2Hmwqq6, analogo all'mwqgetile −Cmwqw2Hmwra5 ,ecc. Pertanto, il tetrasilano avente struttura SiHmwrq3−SiH(SiHmwrg3)−SiHmwrw3, cioè un trisilano con un gruppo silile sostituito ad H sull'atomo di silicio centrale, sarà denominato mwsa2-sililtrisilano, analogamente al 2-metilpropano, similmente a come avviene con gli alcani.

Dai silani possono derivare alcune classi di composti formalmente analoghi a quelli noti in chimica organica; ad esempio, con un gruppo Si−OH al posto di Si−H, si hanno i mwsgsilanoli, analoghi agli mwswalcoli.

I silani derivano dall'unione di atomi di silicio con atomi di idrogeno o anche con altri atomi di silicio, analogamente a quando accade con il carbonio negli alcani. Il Si usa per legarsi elettroni del terzo guscio (3mwtgsmwtw2 3mwuapmwuq2), invece di quelli del secondo nel caso di C; la conseguenza è che il mwugraggio covalente di Si è maggiore e quindi i legami formati sono più lunghi di quelli negi alcani; tuttavia, il Si forma comunque, come C negli alcani, 4 legami singoli e pertanto si mwuwibrida anch'esso mwvaspmwvq3, generando strutture tetraedriche.cite-ref-4[4]

Altra importante differenza riguarda l'mwwwelettronegatività: mentre quella di C è maggiore di quella di H, l'elettronegatività di Si ne è minore: di conseguenza, la polarità dei legami con l'idrogeno risulta invertita, con H che porta su di sé una parziale carica negativa (mwxaδ+Si−Hmwxqδ−),cite-ref-0-5-0[5]cite-ref-6[6] e questo ha conseguenze sulla reattività: trattando i silani con acidi (mwzgδ+H−Xmwzwδ−) si ha sviluppo di idrogeno (cosa che non avviene per gli alcani), schematicamente:cite-ref-0-5-1[5]

Hmwbqδ− + Hmwbgδ+ mwbw mwca →mwcq mwcg Hmwcw2mwda↑

La differenza di elettronegatività si riflette anche nel fatto che nel silano, ad esempio, il silicio ha mwdgstato di ossidazione +4, invece del -4 di C nel metano e i silani hanno in genere notevoli proprietà riducenti.cite-ref-7[7]

I silani sono composti meno volatili dei corrispondenti alcani, ma un po' più volatili dei corrispondenti germani (GemwfanHmwfq2n+2), andamento questo che è in linea con l'andamento della mwfgpolarizzabilità dell'atomo centrale al crescere del mwfwnumero atomico, la quale aumenta nella sequenza C < Si < Ge.cite-ref-0-5-2[5] In condizioni ambiente i silani sono gas incolori (fino al disilano) o liquidi incolori volatili.cite-ref-3-8-0[8]

I silani sono composti di crescente mwiqendotermicitàcite-ref-9[9] [mwjgmwjwΔHƒ° (SiHmwkg4) = +34,70mwkw kmwlaJ/mwlqmol, ΔmwlgHmwlwƒ° (Simwma2Hmwmq6) = +80,30mwmg kJ/mol],cite-ref-10[10]cite-ref-11[11] e tendono ad essere meno stabili dei loro corrispondenti idrocarburi, e molto più reattivi, perché il legame Si−Si (222mwow kJ/mol) è decisamente meno forte del legame C−C (345,6mwpa J/mol), per cui la catena di atomi Si si può rompere meno difficilmente; inoltre, anche il legame Si−H (318mwpq kJ/mol) è meno forte del legame C−H (411mwpg kJ/mol).cite-ref-02-12-0[12] Questo rende conto della progressiva e rapida diminuzione di stabilità dei silani al crescere della catena di atomi di silicio: solo SiHmwqw4 è indefinitamente stabile a temperatura ambiente.cite-ref-3-8-1[8] Per altro verso, l'ossigeno decompone facilmente i silani, perché il legame tra silicio e ossigeno è molto stabile (452mwsa kJ/mol), parecchio di più di quello formato con il carbonio (357,7mwsq kJ/mol).cite-ref-02-12-1[12] A questo fa riscontro in parte il fatto che i silani si mwtginfiammano spontaneamente all'aria (mwtwpiroforicità), a differenza degli idrocarburi che per farlo necessitano di un mwuainnesco (mwuqscintilla elettrica, contatto con mwugfiamma, etc.).cite-ref-3-8-2[8]

Esistono numerose applicazioni industriali e mediche per i silani. Per esempio, i silani sono usati come agenti di accoppiamento per far aderire le fibre di vetro alla matrice di un polimero, stabilizzando il mwwqcomposito. Possono anche essere usati per accoppiare uno strato biologicamente inerte su una mwwgprotesi di mwwwtitanio.

Altre applicazioni includono repellenti dell'acqua, protezione delle superfici degli edifici (ad esempio nel controllo dei graffiti) e come sigillante.

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