Tetracloreto de silício
Tetracloreto de silício Alerta sobre risco à saúde | |
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Nome IUPAC | Cloreto de silício (IV) |
Outros nomes | Tetracloreto de silício Tetraclorossilano |
Identificadores | |
Número CAS | 10026-04-7 |
PubChem | 24816 |
Número EINECS | 233-054-0 |
ChemSpider | 23201 |
Número RTECS | VW0525000 |
SMILES |
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InChI | 1/Cl4Si/c1-5(2,3)4 |
Propriedades | |
Fórmula molecular | SiCl4 |
Massa molar | 169.90 |
Aparência | Líquido incolor |
Densidade | 1.483 g/cm3 |
Ponto de fusão | -68.74°C |
Ponto de ebulição | 57.65°C |
Solubilidade em água | Se decompõe |
Solubilidade | Solúvel em benzeno, tolueno, clorofórmio, éter |
Pressão de vapor | 25.9 kPa a 20°C |
Estrutura | |
Estrutura cristalina | Tetraédrica |
Geometria de coordenação | 4 |
Riscos associados | |
MSDS | MSDS at Oxford University |
Classificação UE | Irritante (Xi) |
Índice UE | 014-002-00-4 |
NFPA 704 | 0 3 2 |
Frases R | R14, R36/37/38 |
Frases S | S2, S7/8, S26 |
Ponto de fulgor | -18°C |
Compostos relacionados | |
Outros aniões/ânions | Tetrafluoreto de silício Tetrabrometo de silício Tetraiodeto de silício |
Outros catiões/cátions | Tetracloreto de carbono Tetracloreto de germânio Cloreto de estanho (IV) Tetracloreto de titânio |
Clorosilanos relacionados | Clorossilano Diclorossilano Triclorossilano |
Página de dados suplementares | |
Estrutura e propriedades | n, εr, etc. |
Dados termodinâmicos | Phase behaviour Solid, liquid, gas |
Dados espectrais | UV, IV, RMN, EM |
Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde. |
Tetracloreto de silício é um composto inorgânico de fórmula SiCl4. é um líquido incolor e volátil que fumega ao ar. É usado na produção de silício de alta pureza e sílica para aplicações comerciais.
Preparação
Tetracloreto de silício pode ser preparada a partir de vários compostos de silício, tais como ferro-silício, carbeto de silício, ou misturas de dióxido de silício e carbono. O método do ferro-silício é o mais comum.[1]
Em laboratório, SiCl4 pode ser obtido tratando-se silício com cloro:
- Si + 2 Cl2 → SiCl4
Foi preparado primeiramente por Jöns Jakob Berzelius em 1823.
Reações
Hidrólise e reações relacionadas
Como outros clorossilanos, tetracloreto de silício reage imediatamente com água:
- SiCl4 + 2 H2O → SiO2 + 4 HCl
Em contrapartida, tetracloreto de carbono não se hidrolisa facilmente. As diferenças nas taxas de hidrólise são atribuídas ao maior raio atômico do átomo de silício, o que permite o ataque ao silício. Nota-se a reação ao expor o líquido ao ar, o vapor produz névoa à medida que reage com a umidade para gerar um aerossol de ácido clorídrico.[2] Reage com metanol e etanol para dar origem a ortossilicato de tetrametila e ortossilicato de tetraetila:
- SiCl4 + 4 ROH → Si(OR)4 + 4 HCl
Cloretos de poli-silício
A altas temperaturas homólogos do tetracloreto de silício podem ser preparados pela reação:
- Si + SiCl4 → Si2Cl6
De fato, a cloração do silício é acompanhada pela formação de Si2Cl6. É possível separar da mistura uma série de compostos contendo mais de seis átomos de silício na cadeia por destilação fracionada.
Reações com outros nucleófilos
Por sua reatividade, tetracloreto de silício é um eletrófilo clássico.[3] Forma uma variedade de compostos organossilícicos por tratamento com reagentes de Grignard e compostos de organolítio:
- 4 RLi + SiCl4 → R4Si + 4 LiCl
Redução por hidretos libera silano.
Usos
Tetracloreto de silício é usado como intermediário na fabricação de silício de alta pureza,[1] já que tem um ponto de ebulição conveniente para purificação por repetida destilação fracionada. É, então, reduzido a silício pelo hidrogênio (H2). Enormes quantidades de silício muito puro derivado do tetracloreto são usadas na indústria de semicondutores, bem como na produção de células fotovoltaicas. Pode ainda ser hidrolisado a sílica de alta pureza (sílica fundida). Fibras ópticas são fabricadas a partir de tetracloreto de silício de alta pureza. Deve ser livre de hidrogênio e de impurezas como triclorossilano. Fibras ópticas são feitas usando processos como MCVD e OFD, nos quais o tetracloreto de silício é oxidado a sílica por oxigênio puro: SiCl4 + O2 → SiO2 + 2 Cl2
Segurança e questões ambientais
Poluição gerada na produção de silício foi reportada na China associada com a demanda crescente por células fotovoltaicas, estimulada por programas de subsídio.[4]
Ver também
- en:Silicon tetrachloride (data page)