Моносилан
Систематическое наименование
Моносилан
Традиционные названия
Водородистый кремний, гидрид кремния
Хим. формула
SiH4
Состояние
бесцветный газ
Молярная масса
32,12 г/моль
Плотность
1,44 г/л; 1,313 г/л; 0,68-185 г/см³
Энергия ионизации
11,65 эВ [ 1]
Температура
• плавления
-185 °C
• кипения
-111,9; -111,2 °C
• разложения
450 °C
Критическая точка
• температура
-3 °C
• давление
42,8 атм
Критическая плотность
0,309 см³/моль
Мол. теплоёмк.
42,79 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования
34,7 кДж/моль
• плавления
0,667 кДж/моль
• кипения
12,43 кДж/моль
Давление пара
1 ± 1 атм [ 2]
Дипольный момент
0 Кл·м [ 1]
Рег. номер CAS
7803-62-5
PubChem
23953
Рег. номер EINECS
232-263-4
SMILES
InChI
RTECS
VV1400000
ChEBI
29389
Номер ООН
2203
ChemSpider
22393
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. Медиафайлы на Викискладе
Моносилан — бинарное неорганическое соединение
кремния и водорода с формулой SiH4 ,
бесцветный газ с неприятным запахом,
самовоспламеняется на воздухе,
реагирует с водой,
ядовит.
Получение
S
i
C
l
4
+
L
i
[
A
l
H
4
]
→
0
o
C
S
i
H
4
↑ ↑ -->
+
L
i
C
l
+
A
l
C
l
3
{\displaystyle {\mathsf {SiCl_{4}+Li[AlH_{4}]\ {\xrightarrow {0^{o}C}}\ SiH_{4}{\uparrow }+LiCl+AlCl_{3}}}}
3
M
g
2
S
i
+
4
H
3
P
O
4
→
3
S
i
H
4
↑ ↑ -->
+
2
M
g
3
(
P
O
4
)
2
{\displaystyle {\mathsf {3Mg_{2}Si+4H_{3}PO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ 3SiH_{4}{\uparrow }+2Mg_{3}(PO_{4})_{2}}}}
Реакция тетрахлорида кремния с водородом при 1200—1300 °C:
S
i
C
l
4
+
4
H
2
→
A
l
C
l
3
S
i
H
4
+
4
H
C
l
{\displaystyle {\mathsf {SiCl_{4}+4H_{2}{\xrightarrow {AlCl_{3}}}\ SiH_{4}+4HCl}}}
Физические свойства
Моносилан представляет собой бесцветный газ с неприятным запахом,
самовоспламеняющийся на воздухе. Не растворяется в этаноле , бензоле и холодной воде.
Химические свойства
Моносилан весьма реакционноспособный, является сильным восстановителем.
Энергично разлагается в горячей воде:
S
i
H
4
+
2
H
2
O
→
S
i
O
2
↓ ↓ -->
+
4
H
2
↑ ↑ -->
{\displaystyle {\mathsf {SiH_{4}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ SiO_{2}{\downarrow }+4H_{2}{\uparrow }}}}
Взаимодействует с галогенами со взрывом при комнатной температуре:
S
i
H
4
+
4
C
l
2
→ → -->
S
i
C
l
4
+
4
H
C
l
{\displaystyle {\mathsf {SiH_{4}+4Cl_{2}\rightarrow SiCl_{4}+4HCl}}}
Разлагается при температуре 400—1000 °C:
S
i
H
4
→ → -->
S
i
+
2
H
2
↑ ↑ -->
{\displaystyle {\mathsf {SiH_{4}\rightarrow Si+2H_{2}{\uparrow }}}}
Воспламеняется на воздухе при комнатной температуре:
S
i
H
4
+
2
O
2
→ → -->
S
i
O
2
+
2
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {SiH_{4}+2O_{2}\rightarrow SiO_{2}+2H_{2}O}}}
S
i
H
4
+
4
N
a
O
H
→ → -->
N
a
4
S
i
O
4
+
4
H
2
↑ ↑ -->
{\displaystyle {\mathsf {SiH_{4}+4NaOH\rightarrow Na_{4}SiO_{4}+4H_{2}{\uparrow }}}}
3
S
i
H
4
+
8
K
M
n
O
4
→ → -->
8
M
n
O
2
↓ ↓ -->
+
3
S
i
O
2
↓ ↓ -->
+
8
K
O
H
+
2
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {3SiH_{4}+8KMnO_{4}\rightarrow 8MnO_{2}{\downarrow }+3SiO_{2}{\downarrow }+8KOH+2H_{2}O}}}
Примечания
Литература
Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4 .
Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л. : Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
Руководство по неорганическому синтезу: В 6-ти т. / Ред. Брауэр Г.. — М. : Мир, 1985. — Т. 3. — 392 с.
CRC Handbook of Chemistry and Physics [англ.] . — 89th Edition. — Taylor and Francis Group, LLC, 2008-2009.
Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ. — М. : Химия, 1996. — С. 111,117. — 479 с. — 5000 экз. — ISBN 5-7245-0948-2 .
Симанова С. А., Башмаков В. И. 3 // Общая и неорганическая химия. — М. : Академкнига, 2006. — Т. 2. — С. 181. — 544 с. — 2000 экз. — ISBN 5-94628-256-5 .