四氯化硅

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四氯化硅
IUPAC名
Silicon (IV) chloride
别名 氯化硅,氯化硅(IV)
识别
CAS号 10026-04-7  ✓
PubChem 24816
ChemSpider 23201
SMILES
InChI
UN编号 1818
EINECS 233-054-0
RTECS VW0525000
性质
化学式 SiCl4
摩尔质量 169.90 g·mol⁻¹
外观 无色液体
密度 1.48 g/cm3[1]
熔点 -68.8 °C[2]
沸点 56.8 °C[2]
溶解性 剧烈反应[1]
溶解性 可溶于氯仿乙醚甲苯[3]
蒸氣壓 260 hPa当20°C[1]
折光度n
D
1.41156[4]
结构
晶体结构 四面体
配位几何 4
热力学
ΔfHmo298K −687 kJ·mol−1[5]
So298K 240 J·mol−1·K−1[5]
危险性
警示术语 R:R14, R36/37/38
安全术语 S:S2, S7/8, S26
MSDS MSDS at Oxford University
欧盟编号 014-002-00-4
欧盟分类 刺激性(Xi
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
3
2
W
相关物质
其他阴离子 四氟化硅
四溴化硅
四碘化硅
其他阳离子 四氯化碳
四氯化鍺
氯化錫
四氯化钛
相关氯代硅烷 氯硅烷
二氯硅烷
三氯硅烷
附加数据页
结构和属性 折射率介電係數
热力学数据 相變数据、固、液、气性质
光谱数据 UV-VisIRNMRMS
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

四氯化硅是化学式为SiCl4无机化合物,由永斯·贝采利乌斯于1823年发现。[6]

制备[编辑]

四氯化硅可以由各种硅化合物(例如硅铁合金英语ferrosilicon碳化硅)或二氧化硅与碳的混合物的氯化而成,其中最常使用硅铁合金的氯化生产四氯化硅。[7]

在实验室里,SiCl
4
是由在600 °C(1,112 °F)下直接反应而成的:[3]

Si + 2 Cl
2
→ SiCl
4

化学性質[编辑]

四氯化碳不同,四氯化硅与水迅速反应生成二氧化硅氯化氢。反应也会产生中间体SiCl3(OH)、SiCl2(OH)2和SiCl(OH)3,它们可以在低温下分离。[8]

四氯化硅也会和氟化氢交换卤素,生成通式为SiClxF4-x的中间体,最终产生四氟化硅[9]

它和正丁基锂乙醚里反应,生成四丁基硅烷[10]

它与甲醇乙醇反应则分别得到硅酸四甲酯硅酸四乙酯[11]

高温下与硅发生归中反应

+ 同系物

用途[编辑]

四氯化硅沸点较低,多次分馏可用于生产多晶硅[7];也可用于生产高纯的合成石英玻璃(熔融石英)。它可被氢气还原为硅,也可水解二氧化硅。大量的高纯硅应用在半导体工业和光電池中。

危害[编辑]

摄入和吸入有毒四氯化硅,而且它对皮肤、眼睛和粘膜有刺激性。和其它氯代硅烷一样,四氯化硅的毒性源自水解形成的氯化氢。[12]此外,在多晶硅的制造过程中,四氯化硅会污染环境。[13]

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Record of Siliciumtetrachlorid in the GESTIS Substance Database from the IFA英语Institute for Occupational Safety and Health
  2. ^ 2.0 2.1 Silicon Compounds, Silicon Halides. Collins, W.: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; John Wiley & Sons, Inc, 2001.
  3. ^ 3.0 3.1 P. W. Schenk. Phosphorus(V) fluoride. G. Brauer (编). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. 1. NY,NY: Academic Press. 1963: 282–683. 
  4. ^ Lide, David R. (编). CRC Handbook of Chemistry and Physics 90th. Boca Raton, Florida: CRC Press英语CRC Press. 2009: 140. ISBN 978-1-4200-9084-0 (英语). 
  5. ^ 5.0 5.1 Zumdahl, S. S. Chemical Principles 6th. Houghton Mifflin. 2009: A22. ISBN 0-618-94690-X. 
  6. ^ Rauter, Gustav. Ueber das Siliciumtetrachlorid. Justus Liebig's Annalen der Chemie (Wiley). 1892, 270 (1-2): 235–266. ISSN 0075-4617. doi:10.1002/jlac.18922700114 (德语). 
  7. ^ 7.0 7.1 Simmler, W., Silicon Compounds, Inorganic, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, 2005, doi:10.1002/14356007.a24_001 
  8. ^ Goubeau, Josef; Warncke, Rudolf. Zur Hydrolyse von Halogeniden. I. Die Hydrolyse des Siliciumtetrachlorids. Zeitschrift für anorganische Chemie (Wiley). 1949, 259 (1-4): 109–120. ISSN 0372-7874. doi:10.1002/zaac.19492590109 (德语). 
  9. ^ Guber, A.; Köhler, U. Halogen exchange reactions of silicon tetrachloride with fluorine and fluorine-containing substances. Journal of Fluorine Chemistry (Elsevier BV). 1992, 58 (2-3): 321. ISSN 0022-1139. doi:10.1016/s0022-1139(00)80784-8. 
  10. ^ Pawlenko, Stephan. Organosilicon chemistry. Berlin: W. de Gruyter. 1986: 18. ISBN 978-3-11-086238-6. OCLC 815507315 (意大利语). 
  11. ^ hrsg. von Georg Brauer. Unter Mitarb. von M. Baudler. Handbuch der präparativen anorganischen Chemie / 1.. Stuttgart: Enke. 1975: 702. ISBN 3-432-02328-6. OCLC 310719485 (德语). 
  12. ^ López, S.; Bergueiro, J.; Fidalgo, J. Silicon Tetrachloride. Encyclopedia of Toxicology. Elsevier. 2014. doi:10.1016/b978-0-12-386454-3.01236-7. 
  13. ^ Solar Energy Firms Leave Waste Behind in China. The Washington Post. 9 March 2008 [2022-08-14]. (原始内容存档于2022-06-14). 

扩展阅读[编辑]

  • Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. 

外部链接[编辑]