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四氟化矽

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四氟化硅
IUPAC名
Silicon tetrafluoride
別名 氟化硅、四氟化矽
識別
CAS號 7783-61-1  checkY
PubChem 24556
SMILES
 
  • FSi(F)(F)F
UN編號 1859
RTECS VW2327000
性質
化學式 SiF4
摩爾質量 104.08 g·mol⁻¹
外觀 無色氣體,
在潮濕空氣中發煙
密度 1.66 g/cm3
(固,-95 °C)
熔點 -90 °C
沸點 於-86 °C升華(1atm)
溶解性 發生水解
結構
分子構型 四面體
偶極矩 0 D
危險性
警示術語 R:R14, R26/27/28, R31, R34
安全術語 S:S23, S26, S36/37/39, S45
歐盟編號 未列出
主要危害 有毒,具腐蝕性
NFPA 704
0
3
2
W
相關物質
相關化學品 四氯化硅硅烷
氟硅酸
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

四氟化硅化學式SiF4)是最常見的氟化物。無色氣體,遇水發生水解生成氟硅酸,在潮濕空氣中發煙。沸點僅高於熔點4 °C。首先由John Davy (chemist)英語John Davy (chemist)在1812年合成。[1]

應用於微電子行業和有機合成中。[2] 火山爆發時的煙霧中也含有大量的四氟化硅。[3]

製備

大量的四氟化硅是工業上生產磷肥的副產物。氟磷灰石硫酸處理後,會生成大量的氫氟酸;氫氟酸再與含硅礦石發生反應,生成揮發性的四氟化硅氣體。

實驗室製法是用氟硅酸氯化鋇反應沉澱出氟硅酸鋇,[4] 再加熱氟硅酸鋇至300 °C以上,使之分解生成四氟化硅和氟化鋇。同族的四氟化鍺也可通過這個方法製備,但需要更高的分解溫度(700 °C)。[5]

除此之外,四氟化硅還有很多其他製取方法,包括氟硅酸鈉與硫酸反應,硅與氟單質化合,二氧化硅與濃氫氟酸或活潑氟化物反應(即毛玻璃的製作和刻畫原理),以及赤熱的硅與無水氟化氫反應等。將粗品通過灼熱的玻璃毛,再在低溫用冷收集,便可除去其中的氟化氫、水等雜質。

應用

用於氟硅酸氟化鉛的製取,也用作水泥水磨石(人造大理石)的硬化劑,有機硅化合物的合成材料。[6]

參見

參考資料

  1. ^ John Davy. An Account of Some Experiments on Different Combinations of Fluoric Acid. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 1812, 102: 352–369. doi:10.1098/rstl.1812.0020. 
  2. ^ Shimizu, M. "Silicon(IV) Fluoride" Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2001 John Wiley & Sons. DOI: 10.1002/047084289X.rs011
  3. ^ T. Mori, M. Sato, Y. Shimoike, K. Notsu. High SiF4/HF ratio detected in Satsuma-Iwojima volcano's plume by remote FT-IR observation (PDF). Earth Planets Space. 2002, 54: 249–256 [2008-12-18]. (原始內容存檔 (PDF)於2008-03-09). 
  4. ^ Hoffman, C. J.; Gutowsky, H. S. 「Silicon Tetrafluoride」 Inorganic Syntheses McGraw-Hill: New York, Volume 4, pages 145-6, 1953.
  5. ^ Hoffman, C. J.; Gutowsky, H. S. "Germanium Tetrafluoride」 Inorganic Syntheses McGraw-Hill: New York, Volume 4, pages 147-8, 1953.
  6. ^ CAS號查詢化工產品分類化學試劑硅烷試劑四氟化硅頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)化源網,2020年