Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Силани


Силани: вид молекули

План:


Введення

Силани ( кремневодороди, гідриди кремнію) - сполуки кремнію з воднем загальної формули Si n H 2n +2.


1. Фізичні властивості

По фізичних властивостях силани схожі з вуглеводнями. Моносилан SiH 4 і дісілан Si 2 Н 6 є безбарвними газами з неприємним запахом, трісілан Si 3 Н 8 - безбарвна, отруйна, летюча рідина. Вищі члени гомологічного ряду - тверді речовини. Силани розчиняються в етанолі, бензині, органосіланах, CS 2. Силани, борани і алкани мають однакові формули, але різні властивості.


2. Властивості

Силани спалахують на повітрі, Si 2 Н 6 вибухає при контакті з повітрям. Найбільш термічно стійким є моносилан (енергія зв'язку Si-H 364 кДж / моль)

Силани надзвичайно легко окислюються. Моносилан в присутності кисню окислюється зі спалахом навіть при температурі рідкого повітря. В залежності від умов реакції, продуктом окислення є або SiO 2, або промежут. в-ва:

SiH 4 (г) + 2O 2 → SiO 2 + 2H 2 O ΔH o 298 = -1357 кДж

Силани є хорошими восстановителями, вони переводять КМnО 4 в MnO 2, Hg (II) в Hg (I), Fe (III) в Fe (II) і т. д. Силани стійкі в нейтральному і кислому середовищах, але легко гідролізуються навіть у присутності найменших слідів ОН - іонів:

SiH 4 + 4ОН - → SiO 4 4 - + 4Н 2
SiH 4 + 2Н 2 О → SiO 2 + 4Н 2
SiH 4 + 2NaOH + Н 2 О → Na 2 SiO 3 + 4Н 2

Реакція протікає кількісно і може використовуватися для кількісного визначення силану. Під дією лугу можливо також розщеплення зв'язку Si-Si:

H 3 Si-SiH 2-SiH 3 + 6H 2 O → 3SiO 2 + 10H 2

З галогенами силани реагують з вибухом, при низьких температурaх утворюються галогеніди кремнію. Моносилан розкладається при тиску понад 50 атм.


3. Отримання

Силани зазвичай отримують, розкладаючи кислотами силіциди металів (наприклад, силицид магнію):

Mg 2 Si + 4H + → 2Mg 2 + + SiH 4

Для синтезу моносилан використовують розкладання тріетоксісілана в присутності Na, і нагріванні (t = 80 C):

4SiH (OC 2 H 5) 3 → SiH 4 ↑ + 3Si (OC 2 H 5) 4

або застосовують реакцію:

Li [AlH 4] + SiCl 4 → SiH 4 ↑ + LiCl ↓ + AlCl 3

4. Відмінності від вуглеводнів

Оскільки зв'язку Si-Si та Si-H слабкіше зв'язків CC і CH, силани відрізняються від вуглеводнів меншою стійкістю і підвищеною реакционноспособна. Щільність, температури кипіння і плавлення сіланів вище, ніж у відповідних вуглеводнів.

5. Застосування

Застосовують у різних реакціях органічного синтезу (отримання цінних кремнійорганічних полімерів та ін), як джерело чистого кремнію для мікроелектронної промисловості. Моносилан широко використовується в мікроелектроніці і отримує все більше застосування при виготовленні кристалічних і тонкоплівкових фотоперетворювачів на основі кремнію, РК-екранів, підкладок і технологічних шарів інтегральних схем. В основному моносилан проводиться для подальшого отримання надчистого полікремнію, зважаючи на те, що цей метод себе зарекомендував як найбільш економічно доцільний. Також силани використовують для зв'язку між органічною матрицею і неорганічним наповнювачем ( діоксидом кремнію) в композиційних стоматологічних матеріалах.


6. Виробництво

За даними на 2008 рік, світове виробництво моносилан оцінюється в 24000 тонн.

3 компанії, що виробляють основну кількість моносилан в світі:

  • REC Group (США / Норвегія)> 50% ринку
  • MEMC Electronic Materials (США / Італія)
  • Evonik (раніше Degussa) (Німеччина)

Однак ці компанії виробляють моносилан для власного виробництва полікремнію. Лише невелика частина потрапляє у вільний продаж.

Основні постачальники на ринок:


Література

  • Б. Д. Стьопін, А. А. Цвєтков Неорганічна хімія: Підручник для хімічних і хіміко-технологічних спеціальних вузів - М .. - ISBN 5-06-001740-0.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru