Silane

Le silane est un composé chimique avec le SI [[hydrogène H]] ₄ de la formule chimique . C'est l'analogue du silicium du méthane . À la température ambiante , le silane est un gaz, et est le pyrophorique - il subit la combustion spontanée en air , sans besoin d'allumage externe. Cependant, une école de pensée soutient que le silane lui-même est stable et que la formation normale de plus grands silanes pendant la production cause son pyrophoricity. Au-dessus de 420°C, le silane se décompose en silicium et hydrogène ; il peut donc être employé dans la déposition en phase vapeur du silicium.

Plus généralement, un silane est n'importe quel analogue de silicium d'un hydrocarbure de l'alcane . Les silanes se composent d'une chaîne du en covalence lié d'atomes de silicium aux atomes d'hydrogène. La formule générale d'un silane est Si_nH_2n+2. Les silanes tendent à être moins stables que leurs analogues de carbone parce que le lien du SI-SI a une force légèrement inférieure que le lien de cc. L'oxygène décompose des silanes facilement, parce que le lien du silicium-oxygène est tout à fait stable.

Là existe une nomenclature régulière pour des silanes. Le nom de chaque silane est le silane de mot précédé par un préfixe numérique (Di, tri, tétra, etc.) pour le nombre d'atomes de silicium dans la molécule. Ainsi Si₂H₆ est Disilane , Si₃H₈ est trisilane, et ainsi de suite. Il n'y a aucun besoin de préfixe pour un ; SiH₄ est simplement silane. Des silanes peuvent également être appelés comme n'importe quel autre composé inorganique ; dans ce système de nomination, le silane est appelé tetrahydride de silicium. Cependant, avec des plus longs silanes, ceci devient encombrant.

Un Cyclosilane est un silane dans un anneau, juste comme un cycloalcane est un alcane dans un anneau.

Les silanes embranchés sont possibles. Le radical ·SiH₃ se nomme silyle, ·Si₂H₅ est disilanyl, et ainsi de suite. Trisilane avec un groupe de silyle attaché au silicium moyen est appelé silyltrisilane. Les parallèles de nomenclature qui des radicaux alkyliques du .

Les silanes peuvent également incorporer les mêmes groupes fonctionnels que des alcanes, par exemple le - OH pour faire un Silanol . Il y a (au moins en principe) un analogue de silicium pour tous les alcanes de carbone.

Production

Industriellement, le silane est produit à partir du silicium de catégorie métallurgique dans un processus en deux étapes. Dans la première étape, le silicium en poudre est mis à réagir avec le °C 300 de l'acide chlorhydrique à environ pour produire le trichloro-silane , HSiCl₃ de , avec le gaz de l'hydrogène , selon l'équation chimique :

→ SI + 3HCl HSiCl₃ + H₂

Le trichloro-silane est alors bouilli sur un lit résineux du contenant un catalyseur qui favorise sa dismutation au tétrachlorure de silane et de silicium de selon l'équation chimique : → du

4HSiCl₃ de SiH₄ + 3SiCl₄

Les catalyseurs les plus utilisés généralement pour ce processus sont les halogénures , en particulier le chlorure en aluminium en métal de .

Applications

Plusieurs applications industrielles et médicales existent pour des silanes. Par exemple, des silanes sont employés comme agents d'accouplement pour adhérer les fibres de verre à une matrice du polymère , stabilisant la matière composite . Ils peuvent également être employés pour coupler une couche bio-inerte sur un implant titanique du . D'autres applications incluent des produits hydrofuges, la protection de la maçonnerie , commande du graffiti , appliquant des couches polycristallines du silicium sur des gaufrettes de silicium en fabriquant des semi-conducteurs, et des mastics.

Le silane est également employé dans des statoréacteurs supersoniques de combustion pour lancer la combustion dans le jet d'air comprimé.

Le silane et les composés semblables que contenir SI-H-colle sont employés en tant qu'agents réducteurs dans la chimie organique et organométallique.

" ; Sand" de Mars ; expose le sable régulier aux vapeurs de Trimethylhyroxysilane pour rendre le sable imperméable à l'eau.

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