Silan

chemická sloučenina

Silan (monosilan) je chemická sloučenina s chemickým vzorcem SiH4. Je obdobou methanu, jen atom uhlíku je nahrazen křemíkem. Při běžné teplotě je silan pyroforický bezbarvý plyn tj. na vzduchu dochází ke samovznícení.

Silan
Obecné
Systematický názevHydrid křemičitý
Sumární vzorecSiH4
VzhledBezbarvý plyn
Identifikace
Registrační číslo CAS7803-62-5
Vlastnosti
Molární hmotnost32,12 g/mol
Teplota tání−185 °C (88 K)
Teplota varu−112 °C (161 K)
Hustota0,001 35 g/cm3
Rozpustnost ve voděnerozpustný
Struktura
Dipólový momentD
Bezpečnost
GHS02 – hořlavé látky
GHS02
GHS04 – plyny pod tlakem
GHS04
[1]
Nebezpečí[1]
Teplota vzplanutí294 K (21 °C)
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Některá data mohou pocházet z datové položky.

Silany jako analogy uhlovodíků editovat

Obecně označuje silan (křemíkovodík) také libovolnou (binární) sloučeninu křemíku s vodíkem - podobně jako uhlovodík znamená sloučenina uhlíku s vodíkem. Silany jsou tvořeny skupinami křemíkových atomů vázaných kovalentně na vodíkové atomy. Obecný vzorec silanu je SinH2n+2 (je tedy analogický nasyceným uhlovodíkům – alkanům)
Silany jsou méně stabilní než jejich uhlovodíkové analogy, protože vazba Si-Si je poněkud slabší než vazba C-C. V prostředí kyslíku se silany snadno rozloží, protože vazba Si-O je velmi stabilní.

Názvosloví silanů je poměrně jednoduché – nejjednodušší silan SiH4 je prostě silan (monosilan, tetrahydrid křemíku), Si2H6 je disilan, Si3H8 trisilan atd. Existují i cyklosilany s atomy křemíku uspořádanými v kruhu a s obecným vzorcem SinH2n (analogicky k cykloalkanům) a větvené silany, u kterých v názvech používáme názvy radikálů jako silyl pro SiH3-, disilanyl pro Si2H5- atp. – analogicky k názvům uhlovodíkových radikálů - alkylů. Silanoly jsou silany, ve kterých je jeden (či více) z vodíků nahrazen hydroxylovou skupinou OH- -jsou to analogy alkanolů (alkoholů).

Výroba editovat

Silan SiH4 se vyrábí z metalurgicky čistého křemíku dvoustupňovým procesem. v prvním stupni reaguje práškový křemík s chlorovodíkem při cca 300 °C za vzniku trichlorsilanu HSiCl3 a plynného vodíku:

Si + 3 HCl → HSiCl3 + H2

Dalším krokem je disproporcionace trichlorsilanu (za účasti katalyzátoru – např. AlCl3) na silan a tetrachlorid křemíku (chlorid křemičitý):

4 HSiCl3 → SiH4 + 3 SiCl4

Využití editovat

Silany jsou výchozí sloučeniny pro výrobu složitějších křemíkatých látek, například pro výrobu čistého polovodičového křemíku.

Zároveň se silan používá při chemické depozici z plynné fáze v polovodičovém průmyslu, pro chemické nanášení vrstev vznikajícího SiO2 na křemíkový substrát pokrytý deponovaným filmem.

Zdravotní rizika editovat

Na rozdíl od methanu je silan toxický. Pro krysy je smrtelné čtyřhodinové vystavení koncentraci 0,96 % ve vzduchu. Při kontaktu s očima navíc může vzniknout kyselina křemičitá, která způsobí podráždění.

Reference editovat

  1. a b Silane. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky) 

Literatura editovat

 
Ocelová nádoba se silanem

Externí odkazy editovat