Фторид кремния(IV) (кремний четырёхфтористый, тетрафторид кремния, тетрафторсилан) — бинарное неорганическое соединение кремния и фтора с формулой SiF ₄ , бесцветный ядовитый газ, легко гидролизуется водой , растворяется в органических растворителях .

Получение

• Сгорание кремния в атмосфере фтора:

${\displaystyle {\mathsf {Si+2F_{2}\ {\xrightarrow {}}\ SiF_{4}}}}$

• Действие фтора на оксид кремния :

${\displaystyle {\mathsf {SiO_{2}+2F_{2}\ {\xrightarrow {250-400^{o}C}}\ SiF_{4}+O_{2}}}}$

• Действие газообразного фтористого водорода на кремний:

${\displaystyle {\mathsf {Si+4HF\ {\xrightarrow {40-100^{o}C}}\ SiF_{4}+2H_{2}}}}$

• или его оксид :

${\displaystyle {\mathsf {SiO_{2}+4HF\ {\xrightarrow {250-400^{o}C}}\ SiF_{4}+2H_{2}O}}}$

• Разложение кремнефтористоводородной кислоты :

${\displaystyle {\mathsf {H_{2}[SiF_{6}]\ {\xrightarrow {H_{2}SO_{4}}}\ SiF_{4}\uparrow +2HF}}}$

• или гексафторосиликата натрия :

${\displaystyle {\mathsf {Na_{2}[SiF_{6}]\ {\xrightarrow {600^{o}C}}\ SiF_{4}\uparrow +2NaF}}}$

Физические свойства

Тетрафторид кремния — бесцветный газ, в твёрдом состоянии легко сублимируется, термически устойчив.

В твёрдом состоянии образует кристаллы кубической сингонии , пространственная группа I 43m или I 23 , параметры ячейки a = 0,542 нм, Z = 2.

Легко гидролизуется водой, растворяется в органических растворителях.

Химические свойства

• Гидролизуется водой, продукты зависят от температуры:

${\displaystyle {\mathsf {SiF_{4}+4H_{2}O\ \rightleftarrows \ H_{4}SiO_{4}+4HF}}}$

${\displaystyle {\mathsf {3SiF_{4}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ SiO_{2}\downarrow +2H_{2}[SiF_{6}]}}}$

${\displaystyle {\mathsf {SiF_{4}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {>100^{o}C}}\ SiO_{2}+4HF}}}$

• Растворяется в плавиковой кислоте с образованием кремнефтористоводородной кислоты :

${\displaystyle {\mathsf {SiF_{4}+2HF\ \rightleftarrows \ H_{2}[SiF_{6}]}}}$

• а при сплавлении с фторидами щелочных металлов образует соли кремнефтористоводородной кислоты:

${\displaystyle {\mathsf {SiF_{4}+2NaF\ {\xrightarrow {200^{o}C}}\ Na_{2}[SiF_{6}]}}}$

• При нагревании активные металлы вытесняют кремний:

${\displaystyle {\mathsf {SiF_{4}+2Mg\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ Si+2MgF_{2}}}}$

• Реагирует с кремнием:

${\displaystyle {\mathsf {SiF_{4}+Si\ \rightleftarrows \ 2SiF_{2}}}}$

Сферы использования

• Получение кремнефтористоводородной кислоты .
• Очистка кремния и его травление.

Токсикология

Считается высокотоксичным веществом, так как при контакте с горячей водой и кислотами выделяется чрезвычайно ядовитый фтороводород . ПДК 0,5 мг/м³.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5 .
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М. — Л. : Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• 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 .

1. ↑ (англ.) : A CRC quick reference handbook — CRC Press , 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5