사염화 규소
Silicon tetrachloride
| |||
| 이름 | |||
|---|---|---|---|
| IUPAC 이름 테트라클로로실란 | |||
| 기타 이름 사염화 규소 테트라클로로실란 | |||
| 식별자 | |||
3D 모델(JSmol) | |||
| 켐스파이더 | |||
| ECHA 정보 카드 | 100.030.037 | ||
| EC 번호 |
| ||
PubChem CID | |||
| RTECS 번호 |
| ||
| 유니 | |||
| UN 번호 | 1818 | ||
CompTox 대시보드 (EPA ) | |||
| |||
| |||
| 특성. | |||
| SiCl4 | |||
| 몰 질량 | 169.90 g/g | ||
| 외모 | 무색 액체 | ||
| 밀도 | 1.483g/cm3 | ||
| 녹는점 | -68.74°C(-91.73°F, 204.41K) | ||
| 비등점 | 57.65 °C (135.77 °F, 330.80 K) | ||
| 반응 | |||
| 용해성 | 벤젠, 톨루엔, 클로로포름, 에테르에[1] 용해되는 | ||
| 증기압 | 20 °C에서 25.9 kPa | ||
자화율(δ) | - 88.3 · 10−6 cm3 / 세로 | ||
| 구조. | |||
| 사면체 | |||
| 4 | |||
| 열화학 | |||
표준 어금니 엔트로피 (S | 240 J·mol−1·K−1[2] | ||
표준 엔탈피/ 형성 (δHf⦵298) | - 687 kJ/mol−1[2] | ||
| 위험 요소 | |||
| GHS 라벨링: | |||
 | |||
| 경고 | |||
| H315, H319, H335 | |||
| P261, , , , , , , , , , , | |||
| NFPA 704(파이어 다이아몬드) | |||
| 안전 데이터 시트(SDS) | MSDS | ||
| 관련 화합물 | |||
기타 음이온 | 사불화 규소 4크롬화 규소 사요오드화 규소 | ||
기타 캐티온 | 사염화탄소 사염화 게르마늄 염화 주석(IV) 사염화티타늄 | ||
관련 클로로실란 | 클로로실란 디클로로실란 트리클로로실란 | ||
| 보충 데이터 페이지 | |||
| 사염화실리콘(데이터페이지) | |||
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다. | |||
식4 SiCl의 무기화합물은 사염화규소 또는 사염화규소이다.그것은 공기 중에 연기를 내뿜는 무색 휘발성 액체이다.상업용 고순도 실리콘과 실리카를 생산하는 데 사용됩니다.
준비
사염화실리콘은 페로실리콘, 탄화실리콘 또는 이산화실리콘과 탄소의 혼합물과 같은 다양한 실리콘 화합물을 염소 처리하여 제조된다.페로실리콘 루트가 가장 [3]일반적입니다.
실험실에서실리콘을4 600°C(1,112°F)[1]에서 염소로 처리하여 SiCl을 만들 수 있습니다.
- Si + 2 Cl2 → SiCl4
그것은 1823년 Jöns Jakob Berzelius에 의해 처음 준비되었다.
염소는 금속 염화물 광석에서 금속 정제 공정의 부산물인 경우 실리카로 오염될 수 있습니다.드물게 오염된 브라인의 [4]전해에 의해 실리카 중의 이산화규소가 사염화규소로 변환된다.
반응
다른 클로로실란과 마찬가지로 사염화규소는 물과 쉽게 반응합니다.
- SiCl4 + 22 HO → SiO2 + 4 HCl
반면 사염화탄소는 쉽게 가수분해되지 않는다.이 반응은 액체가 공기에 노출될 때 확인할 수 있으며, 증기는 수분과 반응하여 염산의 구름 [5]같은 에어로졸을 생성하기 때문에 증기를 발생시킵니다.
알코올 및 에탄올과 반응하여 테트라메틸 오르토실리케이트 및 테트라에틸 오르토실리케이트를 생성합니다.
- SiCl4 + 4 ROH → Si(OR)4 + 4 HCl
폴리실리콘 염화물
고온에서 반응으로 사염화실리콘의 상동성을 만들 수 있습니다.
- Si + 2 SiCl4 → SiCl38
실제로 실리콘의 염소화는 헥사클로로디실란 SiCl의26 형성을 수반한다.체인 내에 최대 6개의 실리콘 원자를 포함한 일련의 화합물을 분쇄 [1]증류를 사용하여 혼합물에서 분리할 수 있다.
다른 친핵체와의 반응
4염화실리콘은 [6]그 반응성의 전형적인 전자 친필리다.Gridnard 시약 및 유기 석회화합물로 처리하면 다음과 같은 다양한 유기 규소 화합물을 형성합니다.
- 4 RLi + SiCl4 → RSi4 + 4 LiCl
수소화물 시약으로 환원하면 실란을 얻을 수 있습니다.
다른4 SiX 화합물과의 비교
| SiH4 | SiF4 | SiCl4 | SiBr4 | SiI4 | |
|---|---|---|---|---|---|
| b.p. (µC)[7] | -111.9 | -90.3 | 56.8 | 155.0 | 290.0 |
| m.p. (µC.)[7] | -185 | -95.0 | -68.8 | 5.0 | 155.0 |
| Si-X 결합 길이(O) | 0.74 이상 | 1.55 | 2.02 | 2.20 | 2.43 |
| Si-X 결합 에너지(kJ/mol)[9] | 384 | 582 | 391 | 310 | 234 |
사용하다
사염화실리콘은 반복분류에 의한 정화에 편리한 끓는점을 가지고 있어 [3]실리콘의 초순수 형태인 폴리실리콘 제조의 중간체로 사용된다.수소화 반응기에서 수소 가스에 의해 트리클로로실란(HSiCl3)으로 환원되며, 지멘스 공정에서 직접 사용되거나 실란4(SiH)으로 환원되어 유동층 원자로에 주입된다.사염화실리콘은 이 두 과정 모두에서 부산물로 다시 나타나 수소화 반응기에서 재활용된다.약 1250°C에서 수소로 4염화 규소를 환원하는 기상 에피택시가 수행되었습니다.
- 1250
4°C에서 SiCl
2(g) + 2 H(g) → Si(s) + 4 HCl(g[10])
생산된 폴리실리콘은 결정 실리콘으로 만들어진 기존 태양전지의 광전 산업과 반도체 산업에서도 웨이퍼로 대량 사용되고 있다.
4염화규소는 흄 실리카로 가수분해될 수도 있다.광섬유 제조에는 고순도 사염화실리콘이 사용된다.이 등급은 트리클로로실란과 같은 불순물을 함유한 수소가 없어야 한다.광섬유는 4염화실리콘이 산소의 존재 하에서 순수한 실리카로 산화되는 MCVD 및 OFD와 같은 공정을 사용하여 만들어집니다.
안전 및 환경 문제
중국에서 4염화실리콘 생산으로 인한 오염은 보조금 프로그램에 [11]의해 자극된 광전지의 수요 증가와 관련되어 보고되었다.MSDS는 "모든 접촉을 피해야 한다!모든 경우 의사와 상담하십시오! ...흡입 시 인후통 및 화끈거림을 유발합니다."[12]
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ a b c P. W. Schenk (1963). "Phosphorus(V) fluoride". In G. Brauer (ed.). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Vol. 1. NY,NY: Academic Press. pp. 282–683.
- ^ a b Zumdahl, S. S. (2009). Chemical Principles (6th ed.). Houghton Mifflin. p. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
- ^ a b Simmler, W. "Silicon Compounds, Inorganic". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a24_001.
- ^ White, George Clifford (1986). The handbook of chlorination (2nd ed.). New York: Van Nostrand Reinhold. pp. 33–34. ISBN 0-442-29285-6.
- ^ Clugston, M.; Flemming, R. (2000). Advanced Chemistry. Oxford University Press. p. 342. ISBN 978-0199146338.
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ a b 실리콘 화합물, 실리콘 할로겐화물Collins, W.: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; John Wiley & Sons, Inc., 2001.
- ^ "What is the bond length of the H-H bond?". Answers.com.
- ^ Ebsworth, E. A. V. 휘발성 실리콘 화합물; 타우베, H.; 매독, A. G.; 무기 화학; Pergamon 프레스 북:뉴욕, 뉴욕, 1963; 제4권
- ^ Morgan, D. V.; Board, K. (1991). An Introduction To Semiconductor Microtechnology (2nd ed.). Chichester, West Sussex, England: John Wiley & Sons. p. 23. ISBN 0471924784.
- ^ "Solar Energy Firms Leave Waste Behind in China". The Washington Post. 9 March 2008.
- ^ "International Chemical Safety Cards Tetrachlorosilane".
