Bromid křemičitý

Bromid křemičitý
Strukturní vzorec
Prostorový model molekuly
Kuličkovo‑tyčinkový model molekuly
Obecné
Systematický název	Bromid křemičitý
Ostatní názvy	Tetrabromsilan
Anglický název	Silicon tetrabromide Silicon bromide Silicon(IV) bromide
Německý název	Siliciumtetrabromid
Sumární vzorec	SiBr4
Vzhled	bezbarvá kapalina
Identifikace
Registrační číslo CAS	7789-66-4
PubChem	82247
UN kód	3264
SMILES	Br[Si](Br)(Br)Br
InChI	InChI=1S/Br4Si/c1-5(2,3)4
Vlastnosti
Molární hmotnost	343,650 277 121 g/mol
Teplota tání	5 °C, 278 K, 41 °F
Teplota varu	153 °C, 426 K, 307 °F
Hustota	2,79 g/cm^3
Index lomu	1,568 5
Bezpečnost
GHS05 GHS07 [1] Nebezpečí[1]
R-věty	R34
S-věty	S26, S27, S28, S36/37/39
NFPA 704	0 3 2 W
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Bromid křemičitý (neboli tetrabrom(o)silan) je chemická sloučenina křemíku a bromu s chemickým vzorcem SiBr₄. Tato bezbarvá kapalina má dusivý zápach z důvodu tendence hydrolyzovat za vzniku bromovodíku.^[2]

Porovnání s halogenidy křemíku

Základní vlastnosti halogenidů křemíku (všechny tvoří tetraedrické molekuly) jsou následující:

	SiF4	SiCl4	SiBr4	SiI4
teplota varu (°C)[3]	-90,3	56,8	155,0	290,0
teplota tání (°C)[3]	-95,0	-68,8	5,0	155,0
délka vazby Si–X (Å)	1,55	2,02	2,20	2,43
energie vazby Si–X (kJ/mol)[4]	582	391	310	234

Z tabulky vyplývá, že s rostoucím protonovým číslem halogenu roste teplota tání, teplota varu a délka vazby Si–X, naopak energie vazby se snižuje.

Příprava

Bromid křemičitý se vyrábí reakcí křemíku s bromovodíkem při teplotě 600 °C^[5]:

Si + 4 HBr → SiBr4 + 2 H2.

Vedlejší produkty obsahují dibromsilan (SiH₂Br₂) a tribromsilan (SiHBr₃):

Si + 2 HBr → SiH2Br2

Si + 3 HBr → SiHBr3 + H2.

Reaktivita

Jako ostatní halogenidy křemíku, může být i SiBr₄ převeden na hydridy, amidy a mnoho dalších organických sloučenin, vznikají produkty s následujícími funkčními skupinami: Si–H, Si–OR, Si–NR₂, Si-R a Si-X.^[2]

Může být redukován na hydridy nebo komplexní hydridy:^[3]

4 R2AlH + SiBr4 → SiH4 + 4 R2AlBr.

Reakcí s alkoholy a aminy vznikají následující produkty:^[3]

SiBr4 + 4 ROH → Si(OR)4 + 4 HBr

SiBr4 + 8 HNR2 → Si(NR2)4 + 4 HNR2HBr.

Některá Grignardova činidla, konkrétně alkylhalogenidy kovů, jsou důležité, protože vytváří organokřemíkové sloučeniny, které mohou být převedeny na silikony^[3]:

SiBr4 + n RMgX → RnSiBr4-n + n MgXBr.

Použití

Z důvodu podobných vlastností, jako mají ostatní halogenidy křemíku, existuje jen málo použití specifických pro SiBr₄. Má výhodu oproti chloridu křemičitému, jelikož jeho rozklad na křemík a halogen je rychlejší, ovšem SiCl₄ se používá častěji, protože jej lze snáze získat ve vysoké čistotě.^[6]

Pyrolýza SiBr₄ s amoniakem vytváří nitrid křemičitý, tvrdou sloučeninu používanou na výrobu keramiky, tmelů a výrobu mnoha řezacích nástrojů.^[6]

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Silicon tetrabromide na anglické Wikipedii.

1. Silicon tetrabromide. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky) 
2. Encyclopedia of Inorganic Chemistry; King, B. R.; John Wiley & Sons Ltd.: New York, NY, 1994; Vol 7, pp 3779–3782.
3. Silicon Compounds, Silicon Halides. Collins, W.: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; John Wiley & Sons, Inc, 2001.
4. Ebsworth, E. A. V. In Volatile Silicon Compounds; Taube, H.; Maddock, A. G.; Inorganic Chemistry; Pergamon Press Book: New York, NY, 1963; Vol. 4.
5. Schumb, W. B. Silicobromoform" Inorganic Syntheses 1939, volume 1, pp 38-42. DOI:10.1002/9780470132326Je zde použita šablona {{DOI}} označená jako k „pouze dočasnému použití“..
6. Silicon Compounds, Inorganic. Simmler W.; Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry; Wiley-VCH, 2002. DOI|10.1002/14356007.a24_001

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu bromid křemičitý na Wikimedia Commons

Portály: Chemie