Тетрабромид кремния

Тетрабромид кремния
Общие
Систематическое наименование	Тетрабромид кремния
Традиционные названия	Бромистый кремний
Химическая формула	SiBr4
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	бесцветная жидкость
Молярная масса	347,72 г/моль
Плотность	2,814 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	5 °C
Температура кипения	153 °C
Оптические свойства
Показатель преломления	1,579
Классификация
Рег. номер CAS	7789-66-4
Рег. номер PubChem	82247
SMILES	Br[Si](Br)(Br)Br
Регистрационный номер EC	232-182-4

Тетрабромид кремния — бинарное неорганическое соединение кремния и брома с формулой SiBr₄, бесцветная жидкость, дымится на воздухе, гидролизуется водой.

Получение

• Пропускание паров брома над кремнием (в инертной атмосфере):

$\mathsf{Si + 2Br_2 \ \xrightarrow{620-700^oC}\ SiBr_4 }$

• 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 кристаллическом состоянии при -105°С происходит фазовый переход ^{[1] [2]}.

Химические свойства

• Легко гидролизуется водой:

$\mathsf{SiBr_4 + 2H_2O \ \xrightarrow{} \ SiO_2 + 4HBr }$

Применение

Так как свойства SiBr₄ сходны со свойствами тетрахлорида кремния, он используется при производстве серхчистого 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 Si₃N₄ в реакции пиролитического взаимодействия с аммиаком - весьма твёрдого соединения, используемого при производстве керамических изделий, металлорежущего инструмента и др.^[3]

Другие галогенопроизводные кремния (SiX₄)

Все эти соединения имеют тетраэдрическую структуру молекулы, но их свойства существенно зависят от природы галогена, это также относится к смешанным галогенидам кремния (например, SiCl₂Br₂). Температуры плавления, кипения и длины связей Si-X нарастают в ряду фтор-иод, напротив, энергия связи Si-X падает^[4][5].

	SiF4	SiCl4	SiBr4	SiI4
t кипения, (˚C)	-90.3	56.8	155.0	290.0
t плавления, (˚C)	-95.0	-68.8	5.0	155.0
Длина связи Si-X, (нм)	0,155	0,202	0,220	0,243
Энергия связи Si-X,(кДж/моль)	582	391	310	234

Примечания

1. ↑ Jianwei Tong, Constantin Hoch, Arndt Simon and Jürgen Köhler, Z. Kristallogr. NCS 226 (2011) 3-4
2. ↑ Jianwei Tong, Constantin Hoch, Arndt Simon and Jürgen Köhler, Z. Kristallogr. NCS 226 (2011) 5-6
3. ↑ Silicon Compounds, Inorganic. Simmler W.; Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry; Wiley-VCH, 2002
4. ↑ Silicon Compounds, Silicon Halides. Collins, W.: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; John Wiley & Sons, Inc, 2001.
5. ↑ 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

Соединения кремния

Гексафторосиликат натрия (Na₂[SiF₆])  • Гексафторосиликат(IV) калия (K₂[SiF₆]) • Карбид кремния (SiC) • Кремнефтористоводородная кислота (H₂[SiF₆]) • Кремниевые кислоты (SiO₂•n H₂О) • Метасиликат калия (K₂SiO₃) • Метасиликат натрия (Na₂SiO₃) • Метилсилан (CH₃-SiH₃) • Муассанит • Нитрид кремния (Si₃N₄) • Оксид кремния(II) (SiO) • Оксид кремния(IV) (SiO₂) • Ортосиликат натрия (Na₄SiO₄) • Полевые шпаты • Силаны (Si_nH_2n+2) • Силикагель (n SiO2•m H₂O) • Силицид сурьмы (Si₃Sb₄) • Силиконовое масло • Силиконы ([R₂SiO]_n) • Силицид ванадия (V₃Si) • Силицид висмута (Si₃Bi₄) • Силицид кальция (CaSi₂) • Силицид лития (Li₆Si₂) • Силицид магния (Mg₂Si) • Силицид молибдена (MoSi₂) • Силицид полония (SiPo₂) • Силицид рения (ReSi) • Сульфид кремния (SiS₂) • Тетрабромид кремния (SiBr₄) • Тетраиодид кремния (SiI₄) • Тетрасиликат калия (K₂Si₄O₉•H₂O) • Тетрафторид кремния (SiF₄) • Трихлорсилан (SiHCl₃) • Хлорид кремния(IV) (SiCl₄) • Хлориды кремния