四氯化矽
| 四氯化矽 | |||
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| IUPAC名 Silicon (IV) chloride | |||
| 別名 | 氯化矽，氯化矽(IV) | ||
| 識別 | |||
| CAS號 | 10026-04-7 
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| PubChem | 24816 | ||
| ChemSpider | 23201 | ||
| SMILES |
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| InChI |
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| UN編號 | 1818 | ||
| EINECS | 233-054-0 | ||
| RTECS | VW0525000 | ||
| 性質 | |||
| 化學式 | SiCl4 | ||
| 莫耳質量 | 169.90 g·mol⁻¹ | ||
| 外觀 | 無色液體 | ||
| 密度 | 1.48 g/cm3[1] | ||
| 熔點 | -68.8 °C[2] | ||
| 沸點 | 56.8 °C[2] | ||
| 溶解性（水） | 劇烈反應[1] | ||
| 溶解性 | 可溶於苯、氯仿、乙醚、甲苯[3] | ||
| 蒸氣壓 | 260 hPa當20°C[1] | ||
| 折光度n D |
1.41156[4] | ||
| 結構 | |||
| 晶體結構 | 四面體 | ||
| 配位幾何 | 4 | ||
| 熱力學 | |||
| ΔfHm⦵298K | −687 kJ·mol−1[5] | ||
| S⦵298K | 240 J·mol−1·K−1[5] | ||
| 危險性 | |||
| 警示術語 | R：R14, R36/37/38 | ||
| 安全術語 | S：S2, S7/8, S26 | ||
| MSDS | MSDS at Oxford University | ||
| 歐盟編號 | 014-002-00-4 | ||
| 歐盟分類 | 刺激性（Xi） | ||
| NFPA 704 |
 0
3
2
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| 相關物質 | |||
| 其他陰離子 | 四氟化矽 四溴化矽 四碘化矽 | ||
| 其他陽離子 | 四氯化碳 四氯化鍺 氯化錫 四氯化鈦 | ||
| 相關氯代矽烷 | 氯矽烷 二氯矽烷 三氯矽烷 | ||
| 附加數據頁 | |||
| 結構和屬性 | 折射率、介電係數等 | ||
| 熱力學數據 | 相變數據、固、液、氣性質 | ||
| 光譜數據 | UV-Vis、IR、NMR、MS等 | ||
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
四氯化矽是化學式為SiCl4的無機化合物，由永斯·貝采利烏斯於1823年發現。[6]
製備
[編輯]四氯化矽可以由各種矽化合物（例如矽鐵合金和碳化矽）或二氧化矽與碳的混合物的氯化而成，其中最常使用矽鐵合金的氯化生產四氯化矽。[7]
在實驗室里，SiCl
4是由矽和氯在600 °C（1,112 °F）下直接反應而成的：[3]
- Si + 2 Cl
2 → SiCl
4
化學性質
[編輯]與四氯化碳不同，四氯化矽與水迅速反應生成二氧化矽和氯化氫。反應也會產生中間體SiCl3(OH)、SiCl2(OH)2和SiCl(OH)3，它們可以在低溫下分離。[8]
四氯化矽也會和氟化氫交換鹵素，生成通式為SiClxF4-x的中間體，最終產生四氟化矽。[9]
![{\displaystyle {\ce {SiCl4{}+4LiC4H9->[\mathrm {Et_{2}O} ][]Si(C4H9)4{}+4LiCl}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a859a6a384018c457f148f79360c67b1ad47ba89)
它與甲醇或乙醇反應則分別得到矽酸四甲酯和矽酸四乙酯：[11]
高溫下與矽發生歸中反應：
- + 同系物
用途
[編輯]四氯化矽沸點較低，多次分餾可用於生產多晶矽[7]；也可用於生產高純的合成石英玻璃（熔融石英）。它可被氫氣還原為矽，也可水解為二氧化矽。大量的高純矽應用在半導體工業和光電池中。
危害
[編輯]攝入和吸入四氯化矽有毒，而且它對皮膚、眼睛和黏膜有刺激性。和其它氯代矽烷一樣，四氯化矽的毒性源自水解形成的氯化氫。[12]此外，在多晶矽的製造過程中，四氯化矽會污染環境。[13]
參考資料
[編輯]- ^ 1.0 1.1 1.2 Record of Siliciumtetrachlorid in the GESTIS Substance Database from the IFA
- ^ 2.0 2.1 Silicon Compounds, Silicon Halides. Collins, W.: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; John Wiley & Sons, Inc, 2001.
- ^ 3.0 3.1 P. W. Schenk. Phosphorus(V) fluoride. G. Brauer (編). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. 1. NY,NY: Academic Press. 1963: 282–683.
- ^ Lide, David R. (編). CRC Handbook of Chemistry and Physics 90th. Boca Raton, Florida: CRC Press. 2009: 140. ISBN 978-1-4200-9084-0 （英語）.
- ^ 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 （德語）.
- ^ 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 für anorganische Chemie (Wiley). 1949, 259 (1-4): 109–120. ISSN 0372-7874. doi:10.1002/zaac.19492590109 （德語）.
- ^ 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.
- ^ Pawlenko, Stephan. Organosilicon chemistry. Berlin: W. de Gruyter. 1986: 18. ISBN 978-3-11-086238-6. OCLC 815507315 （義大利語）.
- ^ 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 （德語）.
- ^ López, 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]. （原始內容存檔於2022-06-14）.
擴展閱讀
[編輯]- Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
