Tetrachlorsilan

Strukturformel
Keilezur Verdeutlichung derGeometrie
Allgemeines
Name	Tetrachlorsilan
Andere Namen	Siliciumtetrachlorid
Summenformel	SiCl4
Kurzbeschreibung	stechend riechende, farblose Flüssigkeit
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 10026-04-7 EG-Nummer 233-054-0 ECHA-InfoCard 100.030.037 PubChem 24816 ChemSpider 23201 Wikidata Q413709
Eigenschaften
Molare Masse	169,90 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,48 g·cm−3
Schmelzpunkt	−70°C
Siedepunkt	57 °C
Dampfdruck	260 hPa(20 °C)
Löslichkeit	reagiert heftig mit Wasser
Brechungsindex	1,41156 (25 °C)
Sicherheitshinweise
GHS-GefahrstoffkennzeichnungausVerordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),ggf. erweitert Gefahr H- und P-Sätze H:301+331​‐​314​‐​335 EUH:014 P:280​‐​301+310+330​‐​303+361+353​‐​304+340+310​‐​305+351+338​‐​403+233
Soweit möglich und gebräuchlich, werdenSI-Einheitenverwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten beiStandardbedingungen(0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex:Na-D-Linie,20 °C

Tetrachlorsilan(auchSiliciumtetrachlorid,Siliziumtetrachlorid) ist dasperchlorierteDerivat vonMonosilan.Es ist einechemische Verbindungaus der Gruppe derSiliciumtetrahalogenidemit derSummenformelSiCl₄.Es ist eine farblose, flüchtige, an feuchter Luft rauchende Flüssigkeit, die aus denElementenSiliciumundChlorbesteht.

Geschichte

Tetrachlorsilan wurde zuerst 1823 vonJöns Jacob Berzeliushergestellt.Dazu leitete dieser Chlorgas über erhitztes Silicium oder einKieselsäure/Kohle-Gemisch und isolierte das entstandene Tetrachlorsilan in einer gekühlten Vorlage.

$\mathrm {Si+2\ Cl_{2}{\xrightarrow {\triangle }}\ SiCl_{4}}$

$\mathrm {SiO_{2}+\ C\ +\ 2\ Cl_{2}{\xrightarrow {\triangle }}\ SiCl_{4}+\ CO_{2}}$

Gewinnung und Darstellung

Tetrachlorsilan wird üblicherweise durch diechemische Reaktionvon Chlor mit heißem Silicium gewonnen:

$\mathrm {Si+2\ Cl_{2}\rightarrow SiCl_{4}}$.

Da bei der weiteren Verarbeitung zuSiliciumdioxidChlorwasserstoffentsteht, wird dieser ebenfalls genutzt, um so durch den Verbund Rohstoffe zu sparen:

$\mathrm {Si+4\ HCl\rightarrow SiCl_{4}+2\ H_{2}}$.

Der dabei entstehendeWasserstoffkann für die Herstellung pyrogenerKieselsäuregenutzt werden.

Eigenschaften

Tetrachlorsilan ist eine sehr reaktive Verbindung. Anders als die entsprechende KohlenstoffverbindungTetrachlormethanreagiert Tetrachlorsilan heftig mit Wasser:

$\mathrm {SiCl_{4}+4\ H_{2}O\rightarrow Si(OH)_{4}+4\ HCl}$

Die Hydrolyse von Tetrachlorsilan erfolgt dabei über die Zwischenstufen SiCl₃(OH), SiCl₂(OH)₂und SiCl(OH)₃,welche bei niedrigeren Temperaturen isoliert werden können. Diese Zwischenprodukte können, wie bei anderenSilanolen,miteinander unter Wasserabspaltung z. B. zu linearen Verbindungen vom Typ Si_nO_(n-1)Cl_(2n+2)dimerisieren oder polymerisieren, wobei der gebildete Chlorwasserstoff die Polymerisation beschleunigt. Das erste Zwischenprodukt das Trichlormonosilanol dimerisiert analog anderen Monosilanolen, wieTrimethylsilanol,unter Bildung von Hexachlordisiloxan.Die Triebkraft der Reaktion ist in jedem Fall die Ausbildung der besonders stabilen Si–O–Si-Bindung.

Oxidationsmittel,Säuren,Alkohole,Basen,Ketone,Aldehydeu. v. a. reagieren ebenfalls mit Siliciumtetrachlorid. Es besitzt eine starkekorrodierendeWirkung und wirkt ätzend auf Haut, Augen und Lungen.

Verwendung

Bei der Reinigung vonSiliciumwird Siliciumtetrachlorid zuweilen als Zwischenstufe verwendet. Durch Umsetzung mitButyllithiuminDiethyletherkannTetrabutylsilanhergestellt werden:

${\ce {SiCl4{}+4LiC4H9->[\mathrm {Et_{2}O} ][]Si(C4H9)4{}+4LiCl}}$

In ähnlicher Weise kann auchTetramethylorthosilicatundTetraethylorthosilicathergestellt werden.Das meiste Siliziumtetrachlorid wird aber zur Produktion vonKieselsäurenverwendet.

Weblinks

• International Chemical Safety Card (ICSC) fürTetrachlorosilanebei derInternational Labour Organization(ILO)

Einzelnachweise

Halogensilane

Monofluorsilan| Difluorsilan| Trifluorsilan| Tetrafluorsilan

Monochlorsilan| Dichlorsilan| Trichlorsilan| Tetrachlorsilan

Monobromsilan| Dibromsilan| Tribromsilan| Tetrabromsilan

Monoiodsilan| Diiodsilan| Triiodsilan| Tetraiodsilan