四氯化硅

四氯化硅
	IUPAC名; Silicon (IV) chloride
别名	氯化硅，氯化硅(IV)
识别
CAS号	10026-04-7
PubChem	24816
ChemSpider	23201
SMILES	Cl[Si](Cl)(Cl)Cl;
InChI	1/Cl4Si/c1-5(2,3)4;
UN编号	1818
EINECS	233-054-0
RTECS	VW0525000
性质
化学式	SiCl4
摩尔质量	169.90 g·mol⁻¹
外观	无色液体
密度	1.48 g/cm3
熔点	-68.8 °C
沸点	56.8 °C
溶解性（水）	剧烈反应
溶解性	可溶于苯、氯仿、乙醚、甲苯
蒸气压	260 hPa当20°C
折光度n; D	1.41156
结构
晶体结构	四面体
配位几何	4
热力学
ΔfHm⦵298K	−687 kJ·mol−1
S⦵298K	240 J·mol−1·K−1
危险性
警示术语	R：R14, R36/37/38
安全术语	S：S2, S7/8, S26
MSDS	MSDS at Oxford University
欧盟编号	014-002-00-4
欧盟分类	刺激性（Xi）
NFPA 704	0 3 2 W
相关物质
其他阴离子	四氟化硅; 四溴化硅; 四碘化硅
其他阳离子	四氯化碳; 四氯化锗; 氯化锡; 四氯化钛
相关氯代硅烷	氯硅烷; 二氯硅烷; 三氯硅烷
附加数据页
结构和属性	折射率、介电系数等
热力学数据	相变数据、固、液、气性质
光谱数据	UV-Vis、IR、NMR、MS等
	若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

四氯化硅是化学式为SiCl₄的无机化合物，由永斯·贝采利乌斯于1823年发现。^[6]

制备

四氯化硅可以由各种硅化合物（例如硅铁合金（英语：ferrosilicon）和碳化硅）或二氧化硅与碳的混合物的氯化而成，其中最常使用硅铁合金的氯化生产四氯化硅。^[7]

在实验室里，SiCl
4是由硅和氯在600 °C（1,112 °F）下直接反应而成的：^[3]

Si + 2 Cl
2 → SiCl
4

化学性质

与四氯化碳不同，四氯化硅与水迅速反应生成二氧化硅和氯化氢。反应也会产生中间体SiCl₃(OH)、SiCl₂(OH)₂和SiCl(OH)₃，它们可以在低温下分离。^[8]

SiCl_{4}+2H_{2}O\rightarrow SiO_{2}+4HCl

四氯化硅也会和氟化氢交换卤素，生成通式为SiCl_xF_4-x的中间体，最终产生四氟化硅。^[9]

SiCl_{4}+4HF\rightarrow SiF_{4}+4HCl

它和正丁基锂在乙醚里反应，生成四丁基硅烷：^[10]

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

它与甲醇或乙醇反应则分别得到硅酸四甲酯和硅酸四乙酯：^[11]

SiCl_{4}+4ROH\rightarrow Si(OR)_{4}+4HCl

高温下与硅发生归中反应：

Si+SiCl_{4}\rightarrow Si_{2}Cl_{6}

+ 同系物

用途

四氯化硅沸点较低，多次分馏可用于生产多晶硅^[7]；也可用于生产高纯的合成石英玻璃（熔融石英）。它可被氢气还原为硅，也可水解为二氧化硅。大量的高纯硅应用在半导体工业和光电池中。

危害

摄入和吸入四氯化硅有毒，而且它对皮肤、眼睛和粘膜有刺激性。和其它氯代硅烷一样，四氯化硅的毒性源自水解形成的氯化氢。^[12]此外，在多晶硅的制造过程中，四氯化硅会污染环境。^[13]

参考资料

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扩展阅读

Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.

外部链接

MSDS—牛津大学

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[11] rsg. von Georg Brauer. Unter Mitarb. von M. Baudler. Handbuch der präparativen anorganischen Chemie / 1.. Stuttgart: Enke. 1975: 702. ISBN 3-432-02328-6. OCLC 310719485 （德语）.

[12] López, S.; Bergueiro, J.; Fidalgo, J. Silicon Tetrachloride. Encyclopedia of Toxicology. Elsevier. 2014. doi:10.1016/b978-0-12-386454-3.01236-7.

[13] Solar Energy Firms Leave Waste Behind in China. The Washington Post. 9 March 2008 [2022-08-14]. （原始内容存档于2022-06-14）.

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