Тетрабромид кремния - Silicon tetrabromide
|
|||
|
|||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
|
Название ИЮПАК
Тетрабромид кремния
|
|||
| Другие имена
Бромид кремния Бромид
кремния (IV) |
|||
| Идентификаторы | |||
|
3D модель ( JSmol )
|
|||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard |
100.029.257 
|
||
| Номер ЕС | |||
|
PubChem CID
|
|||
| UNII | |||
| Номер ООН | 3264 | ||
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|||
|
|||
|
|||
| Характеристики | |||
| Br 4 Si | |||
| Молярная масса | 347,701 г · моль -1 | ||
| Появление | Бесцветная жидкость | ||
| Плотность | 2,79 г · см −3 | ||
| Температура плавления | 5 ° С (41 ° F, 278 К) | ||
| Точка кипения | 153 ° С (307 ° F, 426 К) | ||
| −128,6 · 10 −6 см 3 / моль | |||
|
Показатель преломления ( n D )
|
1,5685 | ||
| Опасности | |||
| Пиктограммы GHS |
 
|
||
| Сигнальное слово GHS | Опасность | ||
| H302 , H312 , H314 , H318 , H332 , H335 | |||
| Р260 , Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , Р280 , Р301 + 312 , P301 + 330 + 331 , P302 + 352 , P303 + 361 + 353 , Р304 + 312 , Р304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P310 , P312 , P321 , P322 , P330 , P363 , P403 + 233 , Р405 , Р501 | |||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| Родственные соединения | |||
|
Родственные тетрагалосиланы
|
Тетрахлорид кремния Тетрафторид кремния Тетраиодид кремния |
||
|
Родственные соединения
|
Бромид платины (IV) Тетрабромид теллура Тетрабромметан Бромид олова (IV) Тетрабромид титана Бромид циркония (IV) |
||
|
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|||
| Ссылки на инфобоксы | |||
Тетрабромид кремния представляет собой неорганическое соединение с формулой SiBr 4 . Эта бесцветная жидкость имеет удушающий запах из-за ее склонности к гидролизу с выделением бромистого водорода . Общие свойства тетрабромида кремния очень похожи на свойства более широко используемого тетрахлорида кремния .
Сравнение SiX 4
Свойства тетрасиланов , все из которых являются тетраэдрическими, в значительной степени зависят от природы галогенида . Эти тенденции относятся также к смешанным галогенидам. Точки плавления , кипения и длины связей увеличиваются с увеличением атомной массы галогенида. Противоположная тенденция наблюдается для энергий связи Si-X .
| SiH 4 | SiF 4 | SiCl 4 | SiBr 4 | SiI 4 | |
|---|---|---|---|---|---|
| bp (˚C) | -111,9 | -90,3 | 56,8 | 155,0 | 290,0 |
| т.пл. (˚C) | -185 | -95,0 | -68,8 | 5.0 | 155,0 |
| Длина связи Si-X (Å) | 1,55 | 2,02 | 2,20 | 2,43 | |
| Энергия связи Si-X (кДж / моль) | 384 | 582 | 391 | 310 | 234 |
Кислотность Льюиса
Ковалентно насыщенные комплексы кремния, такие как SiBr 4 , наряду с тетрагалогенидами германия (Ge) и олова (Sn), являются кислотами Льюиса . Хотя тетрагалогениды кремния подчиняются правилу октетов , они добавляют основные лиганды Льюиса с образованием аддуктов с формулой SiBr 4 L и SiBr 4 L 2 (где L - основание Льюиса). В Льюиса кислотные свойства тетрагалогенидов имеют тенденцию к увеличению следующим образом : SiI 4 <СИБК 4 < SiCl 4 < SiF 4 . Эта тенденция объясняется относительной электроотрицательностью галогенов.
Прочность связей Si-X уменьшается в следующем порядке: Si-F> Si-Cl> Si-Br> Si-I.
Синтез
Тетрабромид кремния синтезируется реакцией кремния с бромистым водородом при 600 ° C.
- Si + 4 HBr → SiBr 4 + 2 H 2
Побочные продукты включают dibromosilane (SiH 2 Br 2 ) и трибромсилан (SiHBr 3 ).
- Si + 2 HBr → SiH 2 Br 2
- Si + 3 HBr → SiHBr 3 + H 2
Реактивность
Подобно другим галосиланам, SiBr 4 может быть преобразован в гидриды, алкоксиды , амиды и алкилы , то есть продукты со следующими функциональными группами: Si-H, Si-OR, Si-NR 2 , Si-R и связи Si-X. соответственно.
Тетрабромид кремния может быть легко восстановлен гидридами или комплексными гидридами.
- 4 R 2 AlH + SiBr 4 → SiH 4 + 4 R 2 AlBr
Реакции со спиртами и аминами протекают следующим образом:
- SiBr 4 + 4 ROH → Si (OR) 4 + 4 HBr
- SiBr 4 + 8 HNR 2 → Si (NR 2 ) 4 + 4 HNR 2 HBr
Реакции Гриньяра с алкилгалогенидами металлов являются особенно важными реакциями из-за образования кремнийорганических соединений, которые могут быть превращены в силиконы .
- SiBr 4 + n RMgX → R n SiBr 4 - n + n MgXBr
Реакции перераспределения происходят между двумя различными тетрагалогенидами кремния (а также галогенированными полисиланами) при нагревании до 100 ˚C, в результате чего образуются различные смешанные галосиланы. Температуры плавления и кипения этих смешанных галосиланов обычно повышаются с увеличением их молекулярной массы . (Может произойти с X = H, F, Cl, Br и I)
- 2 SiBr 4 + 2 SiCl 4 → SiBr 3 Cl + 2 SiBr 2 Cl 2 + SiBrCl 3
- Si 2 Cl 6 + Si 2 Br 6 → Si 2 Cl n Br 6− n
Тетрабромид кремния легко гидролизуется на воздухе, вызывая дым:
- SiBr 4 + 2 H 2 O → SiO 2 + 4 HBr
Тетрабромид кремния стабилен в присутствии кислорода при комнатной температуре, но бромсилоксаны образуются при 670–695 ˚C.
- 2 SiBr 4 + 1⁄2 O 2 → Br 3 SiOSiBr 3 + Br 2
Использует
Из-за его близкого сходства с тетрахлоридом кремния, SiBr 4 имеет несколько уникальных применений . Пиролиза из СИБК 4 действительно имеет преимущество осаждения кремния более быстрыми темпами , чем SiCl 4 , однако SiCl 4 , как правило , предпочтительным из - за его доступности в высокой степени чистоты. Пиролиз SiBr 4 с последующей обработкой аммиаком дает покрытия из нитрида кремния (Si 3 N 4 ), твердого соединения, используемого для керамики, герметиков и производства многих режущих инструментов.