一氫化矽

一氫化矽
	IUPAC名; Silylidyne
	系統名; λ1-矽烷; λ1-silane
別名	一氫化矽自由基
識別
CAS號	13774-94-2
PubChem	6432086
ChemSpider	4937345
SMILES	[SiH];
Gmelin	254
ChEBI	30580
性質
化學式	HSi
摩爾質量	29.09 g·mol−1
	若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

一氫化矽（英語：Silylidyne）化學式為SiH，是一種自由基，發現於恆星以及固體矽表面單原子層中的物質，並推測在星際空間中也可能存在SiH。SiH可以通過實驗方法獲得，在低氫氣分壓條件下，用電弧轟擊矽即可在表面生成SiH^[1]。

矽表面生成[編輯]

用氫氟酸清洗固體晶體矽，即可在表面生成矽的氫化物層，當加熱至750 K時，這些氫化層會分解成SiH^[2]。另一種在矽表面包裹一層氫化物層的方法是與原子氫或熱SiH₄反應生成.^[3]。只有在矽表面（111）晶面上才會生成純的SiH，其他晶面則會產生其他二氫以及三氫化矽基團^[3]。

注意[編輯]

不要把一氫化矽（次甲矽基自由基）SiH與次甲矽基≡SiH混淆，≡SiH包含一個三鍵，且氫原子可以被其他基團取代形成龐大的化合家族。已知其可作為鉬的配體。

自然分佈[編輯]

1933年，在一個太陽黑子中首次注意到SiH，這是SiH在太空中首次被發現。隨後又在太陽圓面、光球層和較冷恆星上發現。M型或S型蒭藁變星可能會發射SiH特徵譜線。在更冷的棕矮星上，則沒有發現SiH，取而代之的則是矽在低壓下生成了一氧化矽（SiO）、在高壓下生成了四氫化矽（SiH₄）。推測這些天體中的SiO和SiH₄與水反應過程中能短暫地生成少許SiH，才可被捕捉到^[4]。

性質[編輯]

SiH的Si-H鍵能為80 kcal/mol^[3]。

光譜[編輯]

其特徵光譜帶為A²Δ → X²Π躍遷引起，其更高的激發態為B²Σ⁻、C²Σ⁺、D²Δ、和E²Σ⁺^[4]。

SiH在激發態A態下壽命為530納秒，然後衰變成基態X^[4]。

參考文獻[編輯]

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^ ^4.0 ^4.1 ^4.2 Yurchenko, Sergei N.; Sinden, Frances; Lodi, Lorenzo; Hill, Christian; Gorman, Maire N.; Tennyson, Jonathan. ExoMol line lists XXIV: A new hot line list for silicon monohydride, SiH. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1 February 2018, 473 (4): 5324–5333. Bibcode:2018MNRAS.473.5324Y. ISSN 0035-8711. S2CID 53375098. arXiv:1710.06964 . doi:10.1093/mnras/stx2738.

[cos-1] Rochow, E. G. The Chemistry of Silicon: Pergamon International Library of Science, Technology, Engineering and Social Studies. Elsevier. 2013. ISBN 9781483187556 （英語）.

[2] Sun, X. H.; Wang, S. D.; Wong, N. B.; Ma, D. D. D.; Lee, S. T.; Teo, Boon K. FTIR Spectroscopic Studies of the Stabilities and Reactivities of Hydrogen-Terminated Surfaces of Silicon Nanowires. Inorganic Chemistry. April 2003, 42 (7): 2398–2404. PMID 12665376. doi:10.1021/ic020723e.

[bent-3] 3.0 ^3.1 ^3.2 Cheng, C. C.; Yates, J. T. H-induced surface restructuring on Si(100): Formation of higher hydrides (PDF). Physical Review B. 1991, 43 (5): 4041–4045. Bibcode:1991PhRvB..43.4041C. PMID 9997752. doi:10.1103/PhysRevB.43.4041. （原始內容存檔 (PDF)於February 4, 2021）.

[yur-4] 4.0 ^4.1 ^4.2 Yurchenko, Sergei N.; Sinden, Frances; Lodi, Lorenzo; Hill, Christian; Gorman, Maire N.; Tennyson, Jonathan. ExoMol line lists XXIV: A new hot line list for silicon monohydride, SiH. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1 February 2018, 473 (4): 5324–5333. Bibcode:2018MNRAS.473.5324Y. ISSN 0035-8711. S2CID 53375098. arXiv:1710.06964 . doi:10.1093/mnras/stx2738.

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