Hvorfor CH4 og CCL4 er mere modstand mod hydrolyse, hvis de sammenlignes andre siliciumanaloge forbindelser?

Du har ret til at bemærke forskellen i hydrolysemodstand mellem kulstof- og siliciumforbindelser. Her er grunden til, at CH4 og CCL4 er mere resistente over for hydrolyse end deres silicium -kolleger:

1. Obligationsstyrke:

* kulstof-hydrogen (C-H) og carbon-chlor (C-CL) bindinger: Disse bindinger er markant stærkere end deres silicium-kolleger (SI-H og SI-CL). Dette skyldes den mindre størrelse af carbonatomet sammenlignet med silicium, hvilket fører til større orbitaloverlapning og stærkere kovalente bindinger.

* silicium-hydrogen (SI-H) og silicium-chlor (SI-CL) bindinger: Disse bindinger er svagere på grund af den større størrelse af silicium og mindre effektiv orbitaloverlapning. Dette gør dem mere modtagelige for angreb af vandmolekyler.

2. Polaritet og reaktivitet:

* carbon: C-H- og C-CL-bindingerne er relativt ikke-polære, hvilket gør dem mindre reaktive over for polære vandmolekyler.

* silicium: SI-H- og SI-CL-bindinger er mere polære på grund af elektronegativitetsforskellen mellem silicium og de andre elementer. Denne polaritet gør dem mere modtagelige for nukleofilt angreb ved vand.

3. Steriske effekter:

* carbon: Den mindre størrelse af carbonatomer giver mulighed for mindre sterisk hindring, hvilket gør det sværere for vandmolekyler at nærme sig og angribe C-H- og C-CL-bindingerne.

* silicium: Den større størrelse af siliciumatomer skaber mere sterisk hindring, hvilket giver vandmolekyler lettere adgang til SI-H- og SI-CL-bindingerne.

Hydrolysereaktion:

Hydrolysereaktioner involverer brud på en binding ved tilsætning af vandmolekyler. For eksempel i tilfælde af siliciumforbindelser:

* si-cl + h2o-> si-oh + hcl

Den svækkede SI-CL-binding er mere modtagelig for angreb af vand, hvilket fører til dannelsen af ​​en SI-OH (Silanol) gruppe og HCL.

Sammendrag:

Kombinationen af ​​stærkere bindinger, lavere polaritet og mindre sterisk hindring i kulstofforbindelser som CH4 og CCL4 gør dem mere resistente over for hydrolyse sammenlignet med deres siliciumanaloger.