Silan
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 název | Hydrid křemičitý |
| Sumární vzorec | SiH4 |
| Vzhled | Bezbarvý plyn |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 7803-62-5 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 32,12 g/mol |
| Teplota tání | −185 °C (88 K) |
| Teplota varu | −112 °C (161 K) |
| Hustota | 0,001 35 g/cm3 |
| Rozpustnost ve vodě | nerozpustný |
| Struktura | |
| Dipólový moment | 0 D |
| Bezpečnost | |
 GHS02  GHS04 Nebezpečí[1] | |
| Teplota vzplanutí | 294 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
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
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
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.
Reference
- Silane. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)
Literatura
- Jursík F.: Anorganická chemie nekovů. 1. vyd. 2002. ISBN 80-7080-504-8 (elektronická verze)
- Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
- N. N. Greenwood - A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9
