Bromid křemičitý

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Bromid křemičitý
Obecné
Systematický název Bromid křemičitý
Ostatní názvy Tetrabromsilan
Anglický název Silicon tetrabromide
Silicon bromide
Silicon(IV) bromide
Německý název Siliciumtetrabromid
Sumární vzorec SiBr4
Vzhled bezbarvá kapalina
Identifikace
UN kód 3264
SMILES Br[Si](Br)(Br)Br
InChI 1S/Br4Si/c1-5(2,3)4
Vlastnosti
Molární hmotnost 343,650 277 121 g/mol
Teplota tání °C, 278 K, 41 °F
Teplota varu 153 °C, 426 K, 307 °F
Hustota 2,79 g/cm3
Index lomu 1,568 5
Struktura
Termodynamické vlastnosti
Bezpečnost
Žíravý
Žíravý (C)
R-věty R34
S-věty S26, S27, S28, S36/37/39
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
3
2
W
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky
SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Bromid křemičitý (neboli tetrabrom(o)silan) je chemická sloučenina křemíku a bromu s chemickým vzorcem SiBr4. Tato bezbarvá kapalina má dusivý zápach z důvodu tendence hydrolyzovat za vzniku bromovodíku.[1]

Porovnání s halogenidy křemíku[editovat | editovat zdroj]

Základní vlastnosti halogenidů křemíku (všechny tvoří tetraedrické molekuly) jsou následující:

SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4
teplota varu (˚C)[2] -90,3 56,8 155,0 290,0
teplota tání (˚C)[2] -95,0 -68,8 5,0 155,0
délka vazby Si–X (Å) 1,55 2,02 2,20 2,43
energie vazby Si–X (kJ/mol)[3] 582 391 310 234

Z tabulky vyplývá, že s rostoucím protonovým číslem halogenu roste teplota tání, teplota varu a délka vazby Si–X, naopak energie vazby se snižuje.

Příprava[editovat | editovat zdroj]

Bromid křemičitý se vyrábí reakcí křemíku s bromovodíkem při teplotě 600 °C[4]:

Si + 4 HBr → SiBr4 + 2 H2.

 

 

 

 

Vedlejší produkty obsahují dibromsilan (SiH2Br2) a tribromsilan (SiHBr3):

Si + 2 HBr → SiH2Br2

 

 

 

 

Si + 3 HBr → SiHBr3 + H2.

 

 

 

 

Reaktivita[editovat | editovat zdroj]

Jako ostatní halogenidy křemíku, může být i SiBr4 převeden na hydridy, amidy a mnoho dalších organických sloučenin, vznikají produkty s následujícími funkčními skupinami: Si–H, Si–OR, Si–NR2, Si-R a Si-X.[1]

Může být redukován na hydridy nebo komplexní hydridy:[2]

4 R2AlH + SiBr4 → SiH4 + 4 R2AlBr.

 

 

 

 

Reakcí s alkoholy a aminy vznikají následující produkty:[2]

SiBr4 + 4 ROH → Si(OR)4 + 4 HBr

 

 

 

 

SiBr4 + 8 HNR2 → Si(NR2)4 + 4 HNR2HBr.

 

 

 

 

Některá Grignardova činidla, konkrétně alkylhalogenidy kovů, jsou důležité, protože vytváří organokřemíkové sloučeniny, které mohou být převedeny na silikony[2]:

SiBr4 + n RMgX → RnSiBr4-n + n MgXBr.

 

 

 

 

Použití[editovat | editovat zdroj]

Z důvodu podobných vlastností, jako mají ostatní halogenidy křemíku, existuje jen málo použití specifických pro SiBr4. Má výhodu oproti chloridu křemičitému, jelikož jeho rozklad na křemík a halogen je rychlejší, ovšem SiCl4 se používá častěji, protože jej lze snáze získat ve vysoké čistotě.[5]

Pyrolýza SiBr4 s amoniakem vytváří nitrid křemičitý, tvrdou sloučeninu používanou na výrobu keramiky, tmelů a výrobu mnoha řezacích nástrojů.[5]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Silicon tetrabromide na anglické Wikipedii.

  1. a b Encyclopedia of Inorganic Chemistry; King, B. R.; John Wiley & Sons Ltd.: New York, NY, 1994; Vol 7, pp 3779–3782.
  2. a b c d e Silicon Compounds, Silicon Halides. Collins, W.: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; John Wiley & Sons, Inc, 2001.
  3. Ebsworth, E. A. V. In Volatile Silicon Compounds; Taube, H.; Maddock, A. G.; Inorganic Chemistry; Pergamon Press Book: New York, NY, 1963; Vol. 4.
  4. Schumb, W. B. Silicobromoform" Inorganic Syntheses 1939, volume 1, pp 38-42. DOI:10.1002/9780470132326.
  5. a b Silicon Compounds, Inorganic. Simmler W.; Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry; Wiley-VCH, 2002. DOI|10.1002/14356007.a24_001