其它化合物
同修 / 2022-08-16
其它化合物
醇鹽、羧酸鹽和含氧酸鹽本族的所有四個元素都可形成醇鹽，但其中硅的化合物最重要，例如Si(OC2H5)4；玻璃或二氧化硅的表面也能進行烷氧基化作用。醇鹽通常可用以下常規(guī)方法制備：
MCI4+4ROH+4胺→M(OR)4+4胺·HCl
硅的醇鹽被水分解，最后變?yōu)樗系亩趸?，但存在聚合的經基烷氧基中間化合物。 羧酸鹽中的四醋酸鉛最重要，在有機化學中用作有選擇性的強氧化劑，它的制備方法是溶解Pb3O4，于熱的冰醋酸，或者是在羧酸中電解氧化Pb。在氧化作用中，一般認為反應的物質是Pb(OOCMe)3+，它與類似的氧化劑Tl(OOCMe)3是等電子；然而并不總是這樣，已知道一些氧化作用是游離基性質。三氟醋酸鹽是白色固體，它甚至會氧化庚烷為化合物ROOCCF3，由此再進行水解，可獲得醇ROH；同樣地，由苯也可制備酚。
含氧酸鹽這類數(shù)目不多。從氧化Sn的硫酸鹽所得的溶液可結晶出硫酸錫(IV)Sn(SO4)2·2H2O；它在水中強烈水解。
N2O5和SnCl4相互作用，可獲得揮發(fā)性的無色固體硝酸錫(IV)；它含有二配位基的NO3-基團，為十二面體的配位化合物。這化合物可與有機物進行反應。
硫化物還不知道有二硫化鉛，但對本族的其它元素，通過元素的直接相互作用可獲得MS2。硅和鍺的二硫化物是無色晶體，與水作用被水解。SiS2和GeS2的結構，是通過硫原子連接的MS4四面體的鏈(15-9節(jié))；SnS2具有CaI2的晶格，每個Sn原子近鄰有六個硫原子。
硅一氮化合物氮與硅結合的化合物具有非常廣泛的化學行為。NH3和SiCl4作用可制備氨化物Si(NH2)4；加熱時，它變成亞氨化物，并最后得到Si3N4。
Si、Ge、Sn與氮生成的化合物的大多數(shù)化學行為，是屬于有機化合物的領域。
11-10 二價化合物
硅在通常條件下，二價Si化合物是熱力學不穩(wěn)定的。然而在高溫反應中，SiX2化合物已被證實，并且迅速冷卻至液態(tài)氮的溫度時可以進行捕集。研究得最完善的化合物是SiF2，但SiO、SiS、SiH2、SiCl2和一些其它的化合物也是知道的。
在約1100℃和低壓的條件，SiF4和Si反應可得到SiF2，產率約99.5%：
SiF4+Si《=》2SiF2
在10-4厘米汞柱壓力，這化合物可穩(wěn)定幾分鐘。它是抗磁性的，其氣相和凝聚相的分子都是鍵角101°。這淡紅棕色的固體已研究了電子自旋共振光譜，它大概含有·SiF2(SiF2)nSiF2·原子團。加熱時SiFa變?yōu)榘咨鸦癁榉柰楦咧罶i16F34。
在氣相，SiF2與氧進行反應，但與其它物質卻不是很活潑；當許多化合物(例如CF3I、H2S、GeH4)存在時，加熱SiF2固體可產生象SiF2HSH這樣的化合物。SiCl2在10-4厘米汞柱壓力只存在幾毫秒，因它容易與過量的SiCl4作用。SiCl2與其它鹵化物(例如BCl3)反應，可制備象Cl3SiBCl2這樣的混合物。
鍺二鹵化鍺是很穩(wěn)定的。GeF2是白色晶體(熔點111℃)，它的制備可通過無水HF與Ge在200℃于彈式反應器內相互作用，或者通過Ge和GeF4在100°C以上進行反應。它是氟橋的聚合物，其中Ge原子具有和四個原子及一個赤道的未共用電子對形成的畸變三角雙錐結構。這化合物與堿金屬氟化物溶液作用是放熱反應，獲得對水解穩(wěn)定的GeF3-離子；在氟化物溶液中GeF3-被空氣氧化，在強酸性溶液內被H+氧化，得到GeF26-。GeF2蒸氣含有齊分子量聚合物(GeF2)n，n=1-3。
其它二鹵化鍺穩(wěn)定性較差，研究也沒有那么詳細，但GeCl3-離子的一些鹽是眾所周知的。硫化物GeS和黃色的兩性氫氧化物“Ge(OH)2”是知道的；后者是以鋅在H2SO4中還原Ge溶液，再以堿沉淀而得。
錫最重要的化合物是SnF2和SnCl2，它們是將Sn與氣體HF或HCl加熱而得。SnF2微溶于水，通常用為保護牙齒的牙膏中F-離子的來源。SnClz水解為堿式氯化物，但從稀酸溶液可結晶出SnCl2·2H2O。以上兩種鹵化物都溶于含有過量鹵素離子的溶液，如：
SnF2+F-=SnF2- pK～1
SnCl2+Cl-=SnCl3- pK~2
在氟化物水溶液中SnF3-是主要成分，但也發(fā)現(xiàn)有SnF+和Sn2F5-離子。然而，Sn2F5-離子的鹽也可從熔融物或溶液中分離出來。SnF2與氟化物接受體(例如SbF5)的加成物，可成為離子化合物，通過氟橋把陽離子SnF+和陰離子SbF6-連接起來。
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