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四氯化硅

四氯化硅是化学式为SiCl4无机化合物,由永斯·贝采利乌斯于1823年发现。[6]

四氯化硅
IUPAC名
Silicon (IV) chloride
别名 氯化硅,氯化硅(IV)
识别
CAS号 10026-04-7  Y
PubChem 24816
ChemSpider 23201
SMILES
 
  • Cl[Si](Cl)(Cl)Cl
InChI
 
  • 1/Cl4Si/c1-5(2,3)4
UN编号 1818
EINECS 233-054-0
RTECS VW0525000
性质
化学式 SiCl4
摩尔质量 169.90 g·mol⁻¹
外观 无色液体
密度 1.48 g/cm3[1]
熔点 -68.8 °C[2]
沸点 56.8 °C[2]
溶解性 剧烈反应[1]
溶解性 可溶于氯仿乙醚甲苯[3]
蒸氣壓 260 hPa当20°C[1]
折光度n
D
1.41156[4]
结构
晶体结构 四面体
配位几何 4
热力学
ΔfHm298K −687 kJ·mol−1[5]
S298K 240 J·mol−1·K−1[5]
危险性
警示术语 R:R14, R36/37/38
安全术语 S:S2, S7/8, S26
MSDS
欧盟编号 014-002-00-4
欧盟分类 刺激性(Xi
NFPA 704
0
3
2
W
相关物质
其他阴离子 四氟化硅
四溴化硅
四碘化硅
其他阳离子 四氯化碳
四氯化鍺
氯化錫
四氯化钛
相关氯代硅烷 氯硅烷
二氯硅烷
三氯硅烷
附加数据页
结构和属性 折射率介電係數
热力学数据 相變数据、固、液、气性质
光谱数据 UV-VisIRNMRMS
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

制备 编辑

四氯化硅可以由各种硅化合物(例如硅铁合金英语ferrosilicon碳化硅)或二氧化硅与碳的混合物的氯化而成,其中最常使用硅铁合金的氯化生产四氯化硅。[7]

在实验室里,SiCl
4
是由在600 °C(1,112 °F)下直接反应而成的:[3]

Si + 2 Cl
2
→ SiCl
4

化学性質 编辑

四氯化碳不同,四氯化硅与水迅速反应生成二氧化硅氯化氢。反应也会产生中间体SiCl3(OH)、SiCl2(OH)2和SiCl(OH)3,它们可以在低温下分离。[8]

 

四氯化硅也会和氟化氢交换卤素,生成通式为SiClxF4-x的中间体,最终产生四氟化硅[9]

 

它和正丁基锂乙醚里反应,生成四丁基硅烷:[10]

 

它与甲醇乙醇反应则分别得到硅酸四甲酯硅酸四乙酯[11]

 

高温下与硅发生归中反应

 + 同系物

用途 编辑

四氯化硅沸点较低,多次分馏可用于生产多晶硅[7];也可用于生产高纯的合成石英玻璃(熔融石英)。它可被氢气还原为硅,也可水解二氧化硅。大量的高纯硅应用在半导体工业和光電池中。

危害 编辑

摄入和吸入四氯化硅有毒,而且它对皮肤、眼睛和粘膜有刺激性。和其它氯代硅烷一样,四氯化硅的毒性源自水解形成的氯化氢。[12]此外,在多晶硅的制造过程中,四氯化硅会污染环境。[13]

参考资料 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Record of Siliciumtetrachlorid in the GESTIS Substance Database from the IFA英语Institute for Occupational Safety and Health
  2. ^ 2.0 2.1 Silicon Compounds, Silicon Halides. Collins, W.: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; John Wiley & Sons, Inc, 2001.
  3. ^ 3.0 3.1 P. W. Schenk. Phosphorus(V) fluoride. G. Brauer (编). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. 1. NY,NY: Academic Press. 1963: 282–683. 
  4. ^ Lide, David R. (编). CRC Handbook of Chemistry and Physics 90th. Boca Raton, Florida: CRC Press英语CRC Press. 2009: 140. ISBN 978-1-4200-9084-0 (英语). 
  5. ^ 5.0 5.1 Zumdahl, S. S. Chemical Principles 6th. Houghton Mifflin. 2009: A22. ISBN 0-618-94690-X. 
  6. ^ Rauter, Gustav. Ueber das Siliciumtetrachlorid. Justus Liebig's Annalen der Chemie (Wiley). 1892, 270 (1-2): 235–266. ISSN 0075-4617. doi:10.1002/jlac.18922700114 (德语). 
  7. ^ 7.0 7.1 Simmler, W., Silicon Compounds, Inorganic, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, 2005, doi:10.1002/14356007.a24_001 
  8. ^ Goubeau, Josef; Warncke, Rudolf. Zur Hydrolyse von Halogeniden. I. Die Hydrolyse des Siliciumtetrachlorids. Zeitschrift für anorganische Chemie (Wiley). 1949, 259 (1-4): 109–120. ISSN 0372-7874. doi:10.1002/zaac.19492590109 (德语). 
  9. ^ Guber, A.; Köhler, U. Halogen exchange reactions of silicon tetrachloride with fluorine and fluorine-containing substances. Journal of Fluorine Chemistry (Elsevier BV). 1992, 58 (2-3): 321. ISSN 0022-1139. doi:10.1016/s0022-1139(00)80784-8. 
  10. ^ Pawlenko, Stephan. Organosilicon chemistry. Berlin: W. de Gruyter. 1986: 18. ISBN 978-3-11-086238-6. OCLC 815507315 (意大利语). 
  11. ^ hrsg. von Georg Brauer. Unter Mitarb. von M. Baudler. Handbuch der präparativen anorganischen Chemie / 1.. Stuttgart: Enke. 1975: 702. ISBN 3-432-02328-6. OCLC 310719485 (德语). 
  12. ^ López, S.; Bergueiro, J.; Fidalgo, J. Silicon Tetrachloride. Encyclopedia of Toxicology. Elsevier. 2014. doi:10.1016/b978-0-12-386454-3.01236-7. 
  13. ^ Solar Energy Firms Leave Waste Behind in China. The Washington Post. 9 March 2008 [2022-08-14]. (原始内容于2022-06-14). 

扩展阅读 编辑

  • Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. 

外部链接 编辑

    四氯化硅, 是化学式为sicl4的无机化合物, 由永斯, 贝采利乌斯于1823年发现, iupac名silicon, chloride别名, 氯化硅, 氯化硅, 识别cas号, 10026, ypubchem, 24816chemspider, 23201smiles, clinchi, cl4si, 4un编号, 1818einecs, 0rtecs, vw0525000性质化学式, sicl4摩尔质量, 外观, 无色液体密度, 熔点, 沸点, 溶解性, 剧烈反应, 溶解性, 可溶于苯, 氯仿, 乙醚, 甲苯, . 四氯化硅是化学式为SiCl4的无机化合物 由永斯 贝采利乌斯于1823年发现 6 四氯化硅IUPAC名Silicon IV chloride别名 氯化硅 氯化硅 IV 识别CAS号 10026 04 7 YPubChem 24816ChemSpider 23201SMILES Cl Si Cl Cl ClInChI 1 Cl4Si c1 5 2 3 4UN编号 1818EINECS 233 054 0RTECS VW0525000性质化学式 SiCl4摩尔质量 169 90 g mol 外观 无色液体密度 1 48 g cm3 1 熔点 68 8 C 2 沸点 56 8 C 2 溶解性 水 剧烈反应 1 溶解性 可溶于苯 氯仿 乙醚 甲苯 3 蒸氣壓 260 hPa当20 C 1 折光度nD 1 41156 4 结构晶体结构 四面体配位几何 4热力学DfHm 298K 687 kJ mol 1 5 S 298K 240 J mol 1 K 1 5 危险性警示术语 R R14 R36 37 38安全术语 S S2 S7 8 S26MSDS MSDS at Oxford University欧盟编号 014 002 00 4欧盟分类 刺激性 Xi NFPA 704 0 3 2 W相关物质其他阴离子 四氟化硅四溴化硅四碘化硅其他阳离子 四氯化碳四氯化鍺氯化錫四氯化钛相关氯代硅烷 氯硅烷二氯硅烷三氯硅烷附加数据页结构和属性 折射率 介電係數等热力学数据 相變数据 固 液 气性质光谱数据 UV Vis IR NMR MS等若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 目录 1 制备 2 化学性質 3 用途 4 危害 5 参考资料 6 扩展阅读 7 外部链接制备 编辑四氯化硅可以由各种硅化合物 例如硅铁合金 英语 ferrosilicon 和碳化硅 或二氧化硅与碳的混合物的氯化而成 其中最常使用硅铁合金的氯化生产四氯化硅 7 在实验室里 SiCl4 是由硅和氯在600 C 1 112 F 下直接反应而成的 3 Si 2 Cl2 SiCl4化学性質 编辑与四氯化碳不同 四氯化硅与水迅速反应生成二氧化硅和氯化氢 反应也会产生中间体SiCl3 OH SiCl2 OH 2和SiCl OH 3 它们可以在低温下分离 8 SiCl4 2H2O SiO2 4HCl displaystyle SiCl 4 2H 2 O rightarrow SiO 2 4HCl nbsp 四氯化硅也会和氟化氢交换卤素 生成通式为SiClxF4 x的中间体 最终产生四氟化硅 9 SiCl4 4HF SiF4 4HCl displaystyle SiCl 4 4HF rightarrow SiF 4 4HCl nbsp 它和正丁基锂在乙醚里反应 生成四丁基硅烷 10 SiCl4 4LiC4H9 Et2OSi C4H9 4 4LiCl displaystyle ce SiCl4 4LiC4H9 gt mathrm Et 2 O Si C4H9 4 4LiCl nbsp 它与甲醇或乙醇反应则分别得到硅酸四甲酯和硅酸四乙酯 11 SiCl4 4ROH Si OR 4 4HCl displaystyle SiCl 4 4ROH rightarrow Si OR 4 4HCl nbsp 高温下与硅发生归中反应 Si SiCl4 Si2Cl6 displaystyle Si SiCl 4 rightarrow Si 2 Cl 6 nbsp 同系物用途 编辑四氯化硅沸点较低 多次分馏可用于生产多晶硅 7 也可用于生产高纯的合成石英玻璃 熔融石英 它可被氢气还原为硅 也可水解为二氧化硅 大量的高纯硅应用在半导体工业和光電池中 危害 编辑摄入和吸入四氯化硅有毒 而且它对皮肤 眼睛和粘膜有刺激性 和其它氯代硅烷一样 四氯化硅的毒性源自水解形成的氯化氢 12 此外 在多晶硅的制造过程中 四氯化硅会污染环境 13 参考资料 编辑 1 0 1 1 1 2 Record of Siliciumtetrachlorid in the GESTIS Substance Database from the IFA 英语 Institute for Occupational Safety and Health 2 0 2 1 Silicon Compounds Silicon Halides Collins W Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology John Wiley amp Sons Inc 2001 3 0 3 1 P W Schenk Phosphorus V fluoride G Brauer 编 Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd Ed 1 NY NY Academic Press 1963 282 683 Lide David R 编 CRC Handbook of Chemistry and Physics 90th Boca Raton Florida CRC Press 英语 CRC Press 2009 140 ISBN 978 1 4200 9084 0 英语 5 0 5 1 Zumdahl S S Chemical Principles 6th Houghton Mifflin 2009 A22 ISBN 0 618 94690 X Rauter Gustav Ueber das Siliciumtetrachlorid Justus Liebig s Annalen der Chemie Wiley 1892 270 1 2 235 266 ISSN 0075 4617 doi 10 1002 jlac 18922700114 德语 7 0 7 1 Simmler W Silicon Compounds Inorganic Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry Weinheim Wiley VCH 2005 doi 10 1002 14356007 a24 001 Goubeau Josef Warncke Rudolf Zur Hydrolyse von Halogeniden I Die Hydrolyse des Siliciumtetrachlorids Zeitschrift fur anorganische Chemie Wiley 1949 259 1 4 109 120 ISSN 0372 7874 doi 10 1002 zaac 19492590109 德语 Guber A Kohler U Halogen exchange reactions of silicon tetrachloride with fluorine and fluorine containing substances Journal of Fluorine Chemistry Elsevier BV 1992 58 2 3 321 ISSN 0022 1139 doi 10 1016 s0022 1139 00 80784 8 Pawlenko Stephan Organosilicon chemistry Berlin W de Gruyter 1986 18 ISBN 978 3 11 086238 6 OCLC 815507315 意大利语 hrsg von Georg Brauer Unter Mitarb von M Baudler Handbuch der praparativen anorganischen Chemie 1 Stuttgart Enke 1975 702 ISBN 3 432 02328 6 OCLC 310719485 德语 Lopez S Bergueiro J Fidalgo J Silicon Tetrachloride Encyclopedia of Toxicology Elsevier 2014 doi 10 1016 b978 0 12 386454 3 01236 7 Solar Energy Firms Leave Waste Behind in China The Washington Post 9 March 2008 2022 08 14 原始内容存档于2022 06 14 扩展阅读 编辑Greenwood N N Earnshaw A Chemistry of the Elements 2nd Oxford Butterworth Heinemann 1997 ISBN 0 7506 3365 4 外部链接 编辑MSDS 牛津大学 取自 https zh wikipedia org w index php title 四氯化硅 amp oldid 80419745, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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