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四氟化硅

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四氟化硅
IUPAC名
Silicon tetrafluoride
别名 氟化硅、四氟化矽
识别
CAS号 7783-61-1
SMILES
RTECS VW2327000
性质
化学式 SiF4
摩尔质量 104.08 g·mol⁻¹
外观 无色气体,
在潮湿空气中发烟
密度 1.66 g/cm3
(固,-95 °C)
熔点 -90 °C
沸点 于-86 °C升华(1atm)
溶解性 发生水解
结构
分子构型 四面体
偶极矩 0 D
危险性
警示术语 R:R14, R26/27/28, R31, R34
安全术语 S:S23, S26, S36/37/39, S45
欧盟编号 未列出
主要危害 有毒,具腐蚀性
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
3
2
W
相关物质
相关化学品 四氯化硅硅烷
氟硅酸
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

四氟化硅化学式SiF4)是最常见的氟化物。无色气体,遇水发生水解生成氟硅酸,在潮湿空气中发烟。沸点仅高于熔点4 °C。首先由戴维在1812年合成。[1]

应用于微电子行业和有机合成中。[2] 火山爆发时的烟雾中也含有大量的四氟化硅。[3]

制备[编辑]

大量的四氟化硅是工业上生产磷肥的副产物。氟磷灰石硫酸处理后,会生成大量的氢氟酸;氢氟酸再与含硅矿石发生反应,生成挥发性的四氟化硅气体。

实验室制法是用氟硅酸氯化钡反应沉淀出氟硅酸钡,[4] 再加热氟硅酸钡至300 °C以上,使之分解生成四氟化硅和氟化钡。同族的四氟化锗也可通过这个方法制备,但需要更高的分解温度(700 °C)。[5]

\mathrm {H_2SiF_6+BaCl_2\rightarrow BaSiF_6\downarrow +2HCl}
\mathrm {BaSiF_6\rightarrow BaF_2+SiF_4\uparrow}

除此之外,四氟化硅还有很多其他制取方法,包括氟硅酸钠与硫酸反应,硅与氟单质化合,二氧化硅与浓氢氟酸或活泼氟化物反应(即毛玻璃的制作和刻画原理),以及赤热的硅与无水氟化氢反应等。将粗品通过灼热的玻璃毛,再在低温用冷肼收集,便可除去其中的氟化氢、水等杂质。

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ John Davy. An Account of Some Experiments on Different Combinations of Fluoric Acid. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 1812, 102: 352–369. doi:10.1098/rstl.1812.0020. 
  2. ^ Shimizu, M. "Silicon(IV) Fluoride" Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2001 John Wiley & Sons. DOI: 10.1002/047084289X.rs011
  3. ^ T. Mori, M. Sato, Y. Shimoike, K. Notsu. High SiF4/HF ratio detected in Satsuma-Iwojima volcano's plume by remote FT-IR observation. Earth Planets Space. 2002, 54: 249–256. 
  4. ^ Hoffman, C. J.; Gutowsky, H. S. “Silicon Tetrafluoride” Inorganic Syntheses McGraw-Hill: New York, Volume 4, pages 145-6, 1953.
  5. ^ Hoffman, C. J.; Gutowsky, H. S. "Germanium Tetrafluoride” Inorganic Syntheses McGraw-Hill: New York, Volume 4, pages 147-8, 1953.