无机聚合物

无机聚合物类的,任何缺乏的大分子碳和聚合物,是由许多小的重复单位单体。这个词聚合物源于希腊词聚,意思是很多,mero,这意味着部分。自然丰富与碳基(有机)聚合物,如羊毛、丝绸、蛋白质,淀粉,纤维素。此外,橡胶和塑料是由各种各样的人造有机聚合物(看到弹性体;工业聚合物,化学;塑料)。但许多无机化合物,如含氧酸和氧-阴离子,也形成聚合物。等弱酸,尤其如此硼酸H₃薄₃,硅酸H₄SiO₄。在弱酸的阴离子,高密度的负电荷驻留氧气原子。这可以减少电荷密度的过程聚合。

本文讨论的主要类无机聚合物,包括硼酸盐和三个类硅polymers-silicates,硅树脂,硅烷。对于一个更详细的讨论硼酸盐和硅酸盐,看到矿物。

硼酸盐

这些化合物的含氧酸盐硼(B),如硼酸,H₃薄₃、偏硼酸、HBO₂四硼酸,H₂B₄O₇。硼酸盐的结果从一个基地的反应与硼含氧酸或硼酸的融化或硼氧化B₂O₃,与熔融金属氧化物或氢氧化。硼酸盐阴离子结构范围从简单的三角形平面BO₃³⁻离子包含相当复杂的结构链和环三,four-coordinated硼原子。(看到化学成键分子形状的描述。)例如,偏硼酸钙,出租车₂O₄,包括无限B链₂O₄²⁻单位,而硼酸钾K (B₅O₆(哦)₄]·2 h₂O(一般写成KB₅O₈h·4₂O),包括两个B₃O₃环连接通过一个公共four-coordinated硼原子。四硼酸,B₄O₅(哦)₄²⁻,同时包含三个four-coordinated硼三角形和四面体地包围,分别由原子氧(O)。硼酸商业,最重要的是硼砂、四硼酸钠十水合物,Na₂B₄O₇h·10₂o .硼砂是自然存在的干涸的湖床上,如瑟湖在加州。它可以用于软化水和清洗化合物。其有用性产生的不溶性钙和镁硼酸盐和碱性或基本硼砂的水溶液的性质。硼砂也用于生产硼硅酸盐玻璃和瓷釉阻燃剂。

硅酸盐

硅酸盐是包含阴离子的盐硅(Si)和氧气。有许多类型的硅酸盐,因为silicon-to-oxygen比率可以相差很大。然而,在所有硅酸盐硅原子的中心四面体与氧原子的角落。硅总是四价(即。,有一个氧化态+ 4)。silicon-to-oxygen比例发生变化,因为硅氧四面体可能存在离散,独立单元或分享氧原子在角落,边缘,或者少instances-faces在几个方面。因此,silicon-to-oxygen根据程度不同比率氧原子由硅原子共享四面体相连。这些四面体的联系提供了一个方便的方法分类的硅酸盐。七种不同分类通常公认的。

1. 在某些硅酸盐,个人SiO₄ ⁴⁻四面体作为独立单元存在。的硅酸盐镁(毫克₂SiO₄),锆(ZrSiO₄)的例子。
2. 两个SiO₄四面体分享一个角落氧原子形成离散Si₂O₇ ⁶⁻离子。两种化合物与这种类型的链接₂ZnSi₂O₇和锌₄(哦)₂如果₂O₇·H₂O。
3. SiO₄四面体可以共享角落,形成封闭的环。在BaTiSi₃O₉,三个SiO₄四面体分享角落,而在₃艾尔₂如果₆O₁₈(水苍玉深绿色的,被称为翡翠),六个四面体分享角落形成一个封闭的环。
4. SiO₄四面体中每个四面体股票两个氧原子从另外两个在某些硅酸盐四面体作为链存在。这种类型的硅酸盐的一个例子是CaMg (SiO₃)₂。看来SiO的公式₃ ²⁻ 离子存在,但这些离子不发生作为独立的实体。并行链扩展的完整长度水晶和由带正电的在一起金属离子躺在它们之间。
5. 当SiO₄四面体在单一链分享氧原子,双硅氧链形式。金属阳离子平行链链接起来。在自然界中许多这些硅酸盐纤维,因为金属阳离子之间的离子键和硅酸盐阴离子不像链内的硅氧键的。一种纤维状硅酸盐矿物统称为属于这个组 石棉。最著名和最丰富的石棉 温石棉毫克的公式₃(如果₂O₅)(哦)₄。这复合是纤维长度超过20毫米(0.8英寸)。它被用于过去在许多防火和保温的应用,但其用于这些目的已经停止,因为长时间暴露于空气中的石棉纤维会导致肺癌。
6. 当氧原子之间共享双链,形成硅氧表。金属离子形式离子键 床第之间。这些离子键弱于表内的硅氧键,所以硅酸盐结构粘住成薄层。这类硅酸盐包括的一个例子滑石、镁₃如果₄O₁₀(哦)₂。

7. 

   一个最有趣的硅酸盐类包括 沸石。这些化合物是三维硅氧网络的四价硅离子被三价所取代铝(艾尔^{3 +})离子。结果,因为每个基地的负电荷^{3 +}离子比如果少一个正电荷^{4 +}离子它replaces-is中和正离子的分布在整个网络。沸石是Na的一个例子₂(艾尔₂如果₃O₁₀2)·h₂o .沸石是特征的隧道和系统互连蛀牙的结构。沸石作为分子筛去除水和其它小分子混合物,他们也可以用来分离分子的分子质量相同或相似的分子结构是不同的。此外,使用它们作为高度分散的坚实的支持催化剂和促进特定尺度依赖的化学反应。

硅树脂

硅树脂是高分子有机硅化合物包含Si-O-Si联系,如果债券。他们通常是非常稳定的,因为存在强烈的硅氧和硅碳债券。硅树脂的一般公式是(R₂SiO)_x,R可以各种各样的有机组织的任何一个。硅树脂可能是线性的、循环或交联聚合物,如下所示。

线性和循环生产硅酮的反应水就的一般公式₂SiCl₂,紧随其后的是一个聚合反应发生的消除分子水从两个羟基相邻R₂Si(哦)₂分子。

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有机硅聚合物包含一些属性的碳氢化合物和硅氧化合物。他们是稳定的许多化学试剂和热量。根据他们的聚合度和附加的有机组织的复杂性,硅树脂的形式会发生油,油脂,如橡胶的物质,或树脂。他们被用作润滑剂、液压液和电绝缘体。他们尤其有用,因为润滑油有极端温度变化的应用程序中,因为他们的粘度随着温度的变化改变很小。硅树脂也拒水的。纸、羊毛、丝绸和其他面料可以防水涂膜处理,让他们在短时间内的蒸汽(一到两秒)三甲基氯硅烷,(CH₃)₃SiCl。-哦组材料表面与反应硅烷,表面涂上一层薄薄的防水膜(CH₃)Si-O -组。surface-OH + Cl-Si (CH₃)₃→(surface-O-Si (CH₃)₃+盐酸

硅烷

硅烷硅的化合物和氢气。硅的一系列形式氢化物如果一般的公式_nH_{2n+ 2},包括硅₄,如果₂H₆,如果₃H₈,如果₄H₁₀。这些化合物包含Si-H和嘶嘶单键。硅具有空价层d轨道(看到化学成键),这导致化学赢的很不同,相应的碳氢化合物(碳氢化合物)。例如,硅烷激怒自发地在空气中,而相应的碳氢化合物。

最简单的硅烷、硅₄,叫做硅烷。它有一个公式和一个四面体结构类似的碳氢化合物的甲烷,CH₄。它可以在实验室准备的水酸离子硅化物如硅化镁、镁₂Si。毫克₂如果h + 4₃O⁺(水)→2毫克^{2 +}+硅₄+ 4 h₂O硅烷是一种无色气体,是热稳定在正常的温度但暴力与空气反应产生二氧化硅和水。硅氮₄+ 2啊₂→SiO₂+ 2 h₂O

硅烷反应容易与氢卤化物生成卤代硅烷。例如,硅烷反应逐步的方式与溴化氢,哈佛商业评论,收益率从硅氮溴化硅烷的所有可能的组合₃Br,致力于₄。硅烷也很被动的方向氢氧化物、生产硅酸盐离子和氢气。硅氮₄+ 2哦⁻+ H₂O→SiO₃²⁻+ 4 h₂相比之下,碳氢化合物是氢氧化物的惰性。最重要的反应的硅烷从商业的角度来看他们的反应烯烃即:,碳氢化合物that contain a carbon-carbon double bond. For example, the reaction of dichlorosilane, H₂SiCl₂丙烯,H₃CCH = CH₂,收益率diorganodihalosilane可用于硅树脂的制备。2 h₃CCH = CH₂+ H₂SiCl₂→2 (H₃CCH₂CH₂)₂SiCl₂