硅单质 硅烷 2、与酸作用 氢化物,不过由于1) )它不能形成 的化物要少得多 购硅控的物理性盾 8HF=3H:F。+40↑+8H 无 碱作用 SiH.SiH SiH SiH 能与某签金属生成硅化物如:g,S。 密度(/em 硅烷 硅烷 3、热德定性 1,+2 +2息,0 所有硅烤的热建定性都根差。分于量大的定性 更差。将高础挑适当地如 ,它们即分解为低硅洗 低陆烧(如SH,)在温度高于73K即分解为单质陆和 复气, 作 S,教大地用于制高纯。的纯度越高,大 规横桌成电路的性能戴越好。 破的卤化物和刻 沸点都比较 用蒸慎的力 物的料 能电池用的 类、有机过 导纤维所需 SiF +2FSiF 的面化物率 的由化物和 2、制取 水解的1P,极局与水解产物正 硅的宝化物可以用下列方法制取 181 (1)硅与卤度直袋化合 (2)氧化物与氢酸成化物作用 9的 SiO.(sH+2CaF,(sH+2H,SOASiF(gH+2CaSo.(sH+2H.O() (3)晓氧法 2Na.CO:+2H,0+3SiF-+2NSiF +Hsio+2C0, g10.+2c+2c1.-481c1.+2c0 NaF SiF-NaSiFs5 硅单质 2、与酸作用 Si在含氧酸中被钝化。Si与HF或有氧化剂(HNO 3、 CrO 3、KMnO 4、H 2O 2等)存在的条件下,与HF酸 反应。 Si+2HF===SiF4↑+H 2↑ SiF4+2HF===H 2SiF6(氟硅酸) 3Si+4HNO 3+18HF=3H 2SiF6+4NO↑+8H 2O 3、与碱作用 无定形Si能猛烈地与强碱反应,放出H 2。 Si+2NaOH+H 2O==Na 2SiO 3+2H 2↑ 4、与金属作用 Si能与某些金属生成硅化物如:Mg 2Si。 硅与碳相似,有一系列氢化物,不过由于(1)硅 自相结合成链的能力比碳差(2)它不能形成pppp 键,多重键(3)由于Si有d轨道,易受其它有孤对电 子的原子的进攻,所以稳定性要差得多。这样硅生成 的氢化物要少得多。 硅烷的通式为Si nH 2n+2(7≥n≥1)来表示,结构 与烷烃相似(一硅烷又称为甲硅烷)但化学性质比相应 的烷烃活泼。 由于硅不能与H 2 直接作用,简单的硅烷常用金属 硅化物与酸反应来制取。例如: Mg 2Si+4HCl=SiH4 ↑+2MgCl2 硅烷 硅烷 l、强还原性 能与O 2 或其它氧化剂猛烈反应。它们在空气中自 燃,燃烧时放出大量的热,产物为SiO2 。如: SiH 4+2O 2===SiO2+2H 2O 碱 燃烧 能与一般氧化剂反应。如: SiH 4+2KMnO 4===2MnO 2↓ +K2SiO 3+H2+H2O SiH 4+8AgNO3+2H 2O===8Ag↓+SiO2 ↓+8HNO3 这二个反应可用于检验硅烷。 2、与水作用 硅烷在纯水中不水解,但当水中有微量碱存在 时,由于减的催化作用,水解反应即激烈地进行。 SiH 4+(n+2)H 2O===SiO 2·nH 2O+4H 2↑ 硅烷 3、热稳定性 所有硅烷的热稳定性都很差。分子量大的稳定性 更差。将高硅烷适当地加热,它们即分解为低硅烷。 低硅烷(如SiH 4)在温度高于773K即分解为单质硅和 氢气。 SiH 4被大量地用于制高纯硅。硅的纯度越高,大 规模集成电路的性能就越好。 一、卤化物 硅的卤化物都是共价化合物,熔点、沸点都比较 低,氟化物、氯化物的挥发性更大,易于用蒸馏的方 法提纯它们,常被用作制备其它含硅化合物的原料。 例如质量百分比为99.99%的SiF4是制太阳能电池用的 非晶态硅的原料。SiCl 4主要用于制硅酸脂类、有机硅 单体、高温绝缘漆和硅橡胶,还用于制光导纤维所需 要的高纯度石英。 硅的卤化物和氟硅酸盐 1、卤化物水解 硅的卤化物强烈地水解,它们在潮湿空气中发 烟,如: SiCl 4(l)+3H 2O(l)===H 2SiO 3(l)+4HCl(aq) 故SiCl 4可作烟雾剂。但是CCl 4不水解。这与Si有 3d轨道,配位数为6(sp 3d 2杂化),能同H 2O配位, 而碳原子不具备此条件。 硅的卤化物和氟硅酸盐 由此,SiF4很容易与F 形成SiF6 2 配离子。 SiF4+2F ===SiF6 2 硅的卤化物和氟硅酸盐 2、制取 硅的卤化物可以用下列方法制取: (1)硅与卤素直接化合 (2)氧化物与氢卤酸或卤化物作用 SiO 2(s)+2CaF2(s)+2H 2SO 4==SiF4(g)+2CaSO 4(s)+2H 2O(l) (3)碳氯法 SiO2+2C+2Cl 2===SiCl4+2CO 硅的卤化物和氟硅酸盐 二、氟硅酸及其盐 当SiF 4 水解时,未水解的SiF 4 极易与水解产物HF 配位形成氟硅酸H 2SiF 6 SiF 4+2HF===H 2SiF 6 现在还未制得游离的H 2SiF 6 ,只能得到60%的溶 液。它是一种强度相当于H 2SO4 的强酸。金属锂、钙等 的氟硅酸盐溶于水;钠、钾、钡盐难溶于水。用纯碱溶 液吸收SiF 4 气体,可得到白色的氟硅酸钠Na2SiF6 晶体。 SiF 4 + + + SiF 4 Na2SiF 6 + + + NaF KF SiF 4 H 2O CO H 4S 2 iO 4 K 2SiF 6 Na2SiF 6 Na2CO 2 3 2 3 2 2