Siliciure de magnésium

Siliciure de magnésium
__ Mg^2+     __ Si^4−
Identification
N^o CAS	22831-39-6
N^o ECHA	100.041.125
N^o CE	245-254-5
PubChem	89858
SMILES	[Mg]=[Si]=[Mg] PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1S/2Mg.Si InChIKey : YTHCQFKNFVSQBC-UHFFFAOYSA-N
Apparence	solide cristallin incolore[1]
Propriétés chimiques
Formule	Mg2Si  [Isomères]
Masse molaire[2]	76,695 5 ± 0,001 5 g/mol Mg 63,38 %, Si 36,62 %,
Propriétés physiques
T° fusion	1 085 °C[3]
Masse volumique	1,94 g·cm^-3[4]
Précautions
SGH[1],[5]
H261, P280, P231+P232, P370+P378, P422, P402+P404 et P501 H261 : Dégage, au contact de l'eau, des gaz inflammables P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P231+P232 : Manipuler sous gaz inerte. Protéger de l’humidité. P370+P378 : En cas d’incendie : utiliser … pour l’extinction. P422 : Stocker le contenu sous … P402+P404 : Stocker dans un endroit sec. Stocker dans un récipient fermé. P501 : Éliminer le contenu/récipient dans …
Transport[5]
-    2624    Numéro ONU : 2624 : SILICIURE DE MAGNÉSIUM Classe : 4.3 Étiquette : 4.3 : Matières qui, au contact de l'eau, dégagent des gaz inflammables Emballage : Groupe d'emballage II : matières moyennement dangereuses ;
Composés apparentés
Autres cations	Siliciure de calcium
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le siliciure de magnésium, Mg₂Si, est un composé inorganique composé de magnésium et de silicium. Sous forme de poudre, le siliciure de magnésium a une couleur bleu foncé ou légèrement violette^[6].

Synthèse

Le siliciure de magnésium peut être formé de la réaction directe des deux éléments en proportion^[7] :

${\displaystyle \mathrm {2\ Mg+Si\longrightarrow Mg_{2}Si} }$

Le siliciure de magnésium peut être produit en chauffant du dioxyde de silicium, SiO₂, trouvé dans le sable, avec du magnésium en excès. Le processus forme d'abord du silicium métallique et de l'oxyde de magnésium :

${\displaystyle \mathrm {2\ Mg+SiO_{2}\longrightarrow 2\ MgO+Si} }$

Si le magnésium est présent en excès, du siliciure de magnésium Mg₂Si est formé :

${\displaystyle \mathrm {2\ Mg+Si\longrightarrow Mg_{2}Si} }$

Ces réactions sont exothermiques^[8].

Usage

Le siliciure de magnésium est utilisé pour créer des alliages d'aluminium de la série 6000, contenant jusqu'à environ 1,5% de Mg₂Si. Un alliage de ce groupe peut être durci par traitement thermique pour former des zones de Guinier-Preston et un précipité très fin, les deux résultant en une augmentation de la résistance mécanique de l'alliage^[9].

C'est aussi un réactif utilisé comme agent réducteur fort^[1].

Réactions

Du fait que le siliciure de magnésium est composé d'ions Si⁴⁻, il réagit avec les acides et réagit même violemment avec l'eau^[5]. Ainsi, lorsque du siliciure de magnésium est traité avec de l'acide chlorhydrique, sont produits du silane SiH₄ et du chlorure de magnésium  :

${\displaystyle \mathrm {Mg_{2}Si+4\ HCl\longrightarrow SiH_{4}+2\ MgCl_{2}} }$

L'acide sulfurique peut également être utilisé ainsi. Ces réactions de protonolyse sont typiques des siliciures des groupes 1 et 2^[pas clair].

Structure cristalline

Le siliciure de magnésium cristallise dans une structure d'antifluorite^[10]. Dans la structure cubique à faces centrées, les atomes de silicium occupent les coins et le centre des faces alors que les atomes de magnésium occupent les huit sites tétraédriques à l'intérieur de la cellule unitaire. Le nombre de coordination des atomes de silicium et de magnésium sont respectivement huit et quatre^[11].

Références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Magnesium silicide » (voir la liste des auteurs).

1. PubChem CID 89858
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. Nikolaus Reinfried, Modifizierung der Werkstoffe auf Basis von Magnesiumsilicid mit Hilfe der Spark-Plasma-Synthese, 2006, Modèle:URN
4. Magnesium Silicide sur americanelements.com.
5. Fiche Sigma-Aldrich du composé Magnesium silicide ≥99%, consultée le 29/12/2016. + [PDF] Fiche MSDS
6. Georg Brauer, Handbuch der präparativen anorganischen Chemie, 2^e ed., p. 916. (ISBN 3-432-87813-3).
7. Kevin Hutchings, Classic Chemistry Experiments, Royal Society of Chemistry, 2000, p. 181. (ISBN 0-85404-919-3), page sur Googlebook.
8. P. Ehrlich "Métaux alcalino -" dans le Manuel de Préparative Chimie Inorganique, 2e Ed. Édité par G. Brauer, Academic Press, 1963, NY.
9. ASM Handbook, 10^e Ed., Vol. 1, les Propriétés et la Sélection: Alliages Non-ferreux et les Matériaux, 1990, ASM International, les Matériaux Park, dans l'Ohio.
10. antifluorite).
11. A. Kato, T. Yagi, N. Fukusako, First-principles studies of intrinsic point defects in magnesium silicide, J. Phys. Condens. Matter, 2009, vol.21(20), p. 205801. DOI 10.1088/0953-8984/21/20/205801, PMID 21825537