矽化鎂

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矽化鎂
识别
CAS号 22831-39-6  ✓
PubChem 89858
ChemSpider 81111
SMILES
InChI
InChIKey YTHCQFKNFVSQBC-GEBTXNJDAA
EINECS 245-254-5
性质
化学式 Mg2Si
摩尔质量 76.7 g·mol−1
精确质量 75.947010329 g mol-1
密度 1.988 g cm-3
熔点 1102 °C(1375 K)
危险性
警示术语 R:R23, R24, R25, R34
欧盟编号 Not listed
主要危害 reacts with water to give silane
相关物质
其他阴离子 碳化镁
其他阳离子 硅化钙
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

硅化镁Magnesium silicide),化学式为Mg2Si,是镁元素和硅元素组成的一种无机化合物。硅化镁是青色或浅紫色的粉末。二氧化硅(SiO2)和镁单质按物质的量之比为1:2一起加热会形成氧化镁(MgO)和(Si),

2 Mg + SiO2 → 2 MgO + Si

当镁过量时,剩余的镁会和生成的硅继续反应形成硅化镁,所以二氧化硅转化为硅化镁的反应可以表示如下:

4 Mg + SiO2 → 2 MgO + Mg2Si

当镁和二氧化硅的物质的量比为4:1时,二氧化硅完全转化成了硅化镁。这一反应十分猛烈,会放出大量的热。 硅化镁也可以通过氢化镁和硅在超过250度以上进行反应得到,同时生成氢气。

2 MgH2 + Si → Mg2Si + 2 H2

应用[编辑]

硅化镁通常用于生产铝合金,这种合金中含有大概1.5%的硅化镁,具有陈化硬化特征,可以形成Guinier-Preston区域和非常均匀的沉淀,这些都可以提高合金的强度[1]。 当硅化镁放入盐酸(HCl(aq))中时,会产生硅烷气体,若有氧气存在,硅烷会立刻燃烧。

Mg2Si(s) + 4 HCl(aq) → SiH4(g) + 2 MgCl2(s)
SiH4 + 2 O2 → SiO2 + 2 H2O

这一反应是第二族元素的硅化物的典型反应。

晶体结构[编辑]

Mg2Si 是面心立方晶体,具有反萤石型结构,其中化合价为-4的硅原子位于立方体的顶点和面心位置,而Mg2+ 离子则位于晶胞中的八个正四面体顶点的位置上。晶胞中还留有四个间隙缺陷。[2]

参考资料[编辑]

  1. ^ ASM Handbook, 10th Ed., Vol. 1, Properties and Selection: Non-ferrous Alloys and Special Purpose Materials, 1990, ASM International, Materials Park, Ohio.
  2. ^ A. Kato et al. J. Phys: Condens. Matter 21 (2009) 205801.