Interested Article - Тетрабромид кремния

Тетраброми́д кре́мния — бинарное неорганическое соединение кремния и брома с формулой SiBr ₄ , бесцветная жидкость, дымится на воздухе, гидролизуется водой.

Получение

Пропускание паров брома над кремнием (в инертной атмосфере):

{\mathsf {Si+2Br_{2}\ {\xrightarrow {620-700^{o}C}}\ SiBr_{4}}}

Действие паров брома на диоксид кремния с углём :

{\mathsf {SiO_{2}+C+2Br_{2}\ {\xrightarrow {T}}\ SiBr_{4}+CO_{2}}}

Физические свойства

Тетрабромид кремния представляет собой бесцветную жидкость, которая сильно дымит на воздухе в результате гидролиза парами воды с образованием микроскопических частиц диоксида кремния.

В кристаллическом состоянии при −105°С происходит фазовый переход .

Химические свойства

Легко гидролизуется водой:

{\mathsf {SiBr_{4}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ SiO_{2}+4HBr}}

Применение

Так как свойства SiBr ₄ сходны со свойствами тетрахлорида кремния , он используется при производстве сверхчистого кремния для изготовления полупроводниковых приборов в процессе пиролиза , его преимущества заключаются в большей лёгкости разложения. Но обычно все-таки используется тетрахлорид кремния , так как он более доступен на рынке в сверхчистом виде.

Также это соединение применяется для синтеза нитрида кремния Si ₃ N ₄ в реакции пиролитического взаимодействия с аммиаком — весьма твёрдого соединения, используемого при производстве керамических изделий, металлорежущего инструмента и др.

Другие галогенопроизводные кремния (SiX ₄ )

Параметр	SiF ₄	SiCl ₄	SiBr ₄	SiI ₄
Температура кипения, ˚C	-90,3	56,8	155,0	290,0
Температура плавления, ˚C	-95,0	-68,8	5,0	155,0
Длина связи кремний-галоген, нм	0,155	0,202	0,220	0,243
Энергия связи кремний-галоген, кДж/моль	582	391	310	234

Все эти соединения имеют тетраэдрическую структуру молекулы, но их свойства существенно зависят от природы галогена , это также относится к смешанным галогенидам кремния (например, дихлорид-дибромид кремния SiCl ₂ Br ₂ ). Температуры плавления, кипения и длины связей кремний-галоген нарастают в ряду фтор — иод, напротив, энергия связи кремний-галоген падает .

Примечания

Jianwei Tong, Constantin Hoch, Arndt Simon and Jürgen Köhler , Z. Kristallogr. NCS 226 (2011) 3-4
Jianwei Tong, Constantin Hoch, Arndt Simon and Jürgen Köhler , Z. Kristallogr. NCS 226 (2011) 5-6
Silicon Compounds, Inorganic. Simmler W.; Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry; Wiley-VCH, 2002
Silicon Compounds, Silicon Halides. Collins, W.: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; John Wiley & Sons, Inc, 2001.
Ebsworth, E. A. V. In Volatile Silicon Compounds; Taube, H.; Maddock, A. G.; Inorganic Chemistry; Pergamon Press Book: New York, NY, 1963; Vol. 4.

Литература

Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л. : Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0 .