Monoxid de siliciu

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Monoxid de siliciu
Structura Lewis a monoxidului de siliciu
Structură sferică-lamelă 3D a monoxidului de siliciu
Structura sferică 3D a monoxidului de siliciu Van der Waals
Numele IUPAC
Monoxid de siliciu [1]
Denumiri alternative
Oxid de siliciu
Caracteristici generale
Formula moleculară sau brută Da o
Masa moleculară ( u ) 44,09 g / mol
Aspect maro solid
numar CAS 10097-28-6 Immagine_3D
Numărul EINECS 233-232-8
PubChem 66241
ZÂMBETE
[O+]#[Si-]
Proprietăți fizico-chimice
Densitate (g / cm 3 , în cs ) 2,13 (20 ° C)
Solubilitate în apă (20 ° C) insolubil
Temperatură de topire 1.702 ° C (> 1.975 K)
Temperatura de fierbere 1.880 ° C (2.153 K)
Informații de siguranță
Fraze H ---
Sfaturi P --- [2]

Monoxidul de siliciu este un oxid de siliciu . La temperatura camerei apare ca un solid maro inodor.

Se folosește sub vid ridicat pentru colorarea materialelor din plastic sau sticlă.

Formarea SiO

Primul articol precis despre formarea SiO datează din 1887 [3] scris de chimistul Charles F. Maybery (1850-1927) la Case School of Engineering din Cleveland . Maybery a publicat formarea SiO ca o substanță amorfă galben-verde cu un luciu vitros atunci când silica a fost redusă cu carbon în absența metalelor într-un cuptor. [4] Substanța a fost întotdeauna observată la interfața dintre particulele de cărbune și silice. Studiind unele dintre proprietățile sale chimice, cum ar fi greutatea specifică și analiza arderii, Maybery a dedus că trebuie să fie SiO. Ecuația chimică a reducerii parțiale a SiO2 cu C este următoarea:

SiO 2 + CSiO + CO

Reducerea completă a SiO 2 cu cantitatea dublă de carbon produce siliciu elementar și dublul cantității de monoxid de carbon.

SiO 2 + 2CSi + 2CO

În 1890, chimistul german Clemens Winkler (descoperitorul de germaniu ) a fost primul care a încercat să sintetizeze SiO prin încălzirea dioxidului de siliciu cu siliciu într-un cuptor de ardere. [5]

SiO 2 + Si2 SiO

Ei bine, Winkler nu a reușit să producă monoxidul, deoarece temperatura amestecului a fost de numai 1000 ° C. Experimentul a fost repetat în 1905 de Henry Noel Potter (1869–1942), inginer Westinghouse . Folosind un cuptor electric, Potter a reușit să obțină o temperatură de 1700 ° C și a observat formarea de SiO. [3] Potter a studiat, de asemenea, proprietățile și aplicațiile formei solide de SiO. [6] [7]

Datorită volatilității SiO, silica poate fi îndepărtată din roci sau minerale prin metoda încălzirii acestora cu siliciu pentru a produce SiO gazos. [8] Cu toate acestea, datorită dificultăților asociate măsurării exacte a presiunii sale de vapori și dependenței de specificațiile proiectului experimental, în literatura de specialitate au fost raportate diferite valori ale presiunii vaporilor de SiO (g). Pentru p SiO peste siliciu topit într-un creuzet de cuarț (SiO 2 ) la punctul de topire al siliciului, un studiu a furnizat o valoare de 0,002 atm. [9] Pentru vaporizarea directă a SiO solid pur amorf, s-a folosit o presiune de 0,001 atm. [10] Pentru un sistem de acoperire, la limita de fază între SiO2 și un siliciură, sa observat o presiune de 0,01 atm. [11] Silicea în sine, sau refractarelor conținând SiO2, poate fi redusă cu H2 sau CO , la temperaturi ridicate, de exemplu: [12]

SiO 2 (s) + H 2 (g) ⇌ SiO (g) + H 2 O (g)

Când volatizeaza produs SiO (este eliminat), echilibrul deplasărilor de reacție la dreapta, rezultând într - un consum continuu de SiO2. Pe baza dependenței ratei de pierdere în greutate de silice de debitul normal al gazului la interfață, rata acestei reduceri pare a fi controlată prin difuzie convectivă sau transfer de masă de pe suprafața de reacție. [13] [14]

Notă

  1. ^ Nomenclatura chimiei anorganice: Recomandările IUPAC 2005 (Cartea roșie) , Cambridge, The Royal Society of Chemistry , 2005, p. 315, ISBN 978-0-85404-438-2 .
  2. ^ Sigma Aldrich; rev. din 30.01.2011
  3. ^ a b JW Mellor "A Comprehensive Treatise on Anorganic and Theoretical Chemistry" Vol VI, Longmans, Green and Co. (1947) p. 235.
  4. ^ CF Maybery J. Am. Chem. Soc. 9, 11, (1887).
  5. ^ C. Winkler Ber . 23, (1890) p. 2652.
  6. ^ Brevetul SUA 182, 082, 26 iulie 1905.
  7. ^ EF Roeber HC Parmelee (Eds.) Electrochemical and Metalurgical Industry, Vol. 5 (1907) p. 442.
  8. ^ Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils, ed., "Chimie anorganică", tradus de Eagleson, Mary; Brewer, William, San Diego / Berlin: Academic Press / De Gruyter, ISBN 0-12-352651-5
  9. ^ WC O'Mara, RB Herring, LP Hunt, "Handbook of Semiconductor Silicon Technology". Publicații Noyes (1990), p. 148
  10. ^ JA Nuth III, FT Ferguson, The Astrophysical Journal , 649, 1178-1183 (2006)
  11. ^ "Acoperiri rezistente la oxidare la temperaturi ridicate". Academia Națională de Științe / Academia Națională de Inginerie (1970), p. 40
  12. ^ Charles A. "Schacht Refractories handbook (2004)". CRC , ISBN 0-8247-5654-1 .
  13. ^ G. Han; HY Sohn. J. Am. Ceram. Soc. 88 [4] 882-888 (2005)
  14. ^ RA Gardner J. Solid State Chem. 9, 336-344 (1974)

Alte proiecte

Controlul autorității GND ( DE ) 4181395-9
Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei