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硅的氢化物和卤化物的制取方法

发布时间:2021-06-09 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:2134

硅的氢化物

由于Si的原子半径比C大,硅原子间形成。键时原子轨道重叠程度小,形成π键时重叠程度更小,因此Si-Si键不如CC键强,尤其是Si=Si的π键更弱。硅的氢化物只有硅烷且种类比烷烃少得多。

1. 硅烷的制取

高纯度的SiH4可用LiAlH4乙醚的介质中还原SiCl4而获得。

SiCl4+LiAlH4=SiH4+LiCl+AICl3

Mg2Si与盐酸反应,获得的是含有乙硅烷等杂质的SiH4

Mg2Si+4HC1=SiH4+2MgCl2

原料Mg2Si可用金属Mg在高温下还原SiO2而获得。

SiO2+4Mg=Mg2Si+2MgO

2.建烷的性质

硅烷中最典型、最稳定的是SiH4,为无色、无臭气体。SiH4,室温稳定,其他硅烷室温下分解,随聚合度升高稳定性降低。SiH4,和Si2H6为气体,其他硅烷则为液体。

SiH4不稳定,加热到500℃时分解(而CH4在1000℃以上分解)。

SiH4=Si+2H2

SiH4具有较强的还原性,在空气中自燃。

SiH4容易水解,实质与水发生了氧化还原反应,Si的氧化数不变。

SiH4+(n+2)H2O=SiO2·nH2O+4H2

13.2.3 硅的卤化物

常温下SiF4为无色气体,SiCl4和SiBr4为无色液体,Sil4为白色固体。熔、沸点依次升高,源于分子的半径依次增大使分子间的色散力增大。硅有空的价层d轨道,能够接受水分子的配位,所以硅的卤化物都易水解。

SiF4水解反应生成的HF可进一步与SiF4反应生成H2SiF6

SiCl4是硅的最重要的卤化物,可用来制备高纯硅,遇到潮湿的空气强烈水解而冒白雾,生成的HCI不能进一步与SiCl4反应。

SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl

H2SiF6为强酸,与H2SO4的酸性相当。H2SiF6与软碱形成的盐易溶,如PbSiF6;但与半径大的硬碱形成的盐难溶,如K2SiF6的溶解度很小。

相关链接:单质硅的性质和制取方法

 

 

文章来源:《无机化学核心教程(第二版)》

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