Tetrasilan ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Silane mit der Halbstrukturformel SiH3–(SiH2)2–SiH3. Es ist das Siliciumanalogon des n-Butans und ist konstitutionsisomer zu iso-Tetrasilan.
| Strukturformel | ||||||||||
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| Allgemeines | ||||||||||
| Name | Tetrasilan | |||||||||
| Andere Namen | n-Tetrasilan | |||||||||
| Summenformel | Si4H10 | |||||||||
| Kurzbeschreibung | farblose, an der Luft selbstentzündliche Flüssigkeit | |||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||
| Molare Masse | 122,42 g·mol−1 | |||||||||
| Aggregatzustand | flüssig | |||||||||
| Dichte | 0,792 g·cm−3 | |||||||||
| Schmelzpunkt | −89,9 °C | |||||||||
| Siedepunkt | 108,1 °C | |||||||||
| Dampfdruck | 27 Torr (20 °C) | |||||||||
| Löslichkeit | Zersetzung in Wasser | |||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. |
Darstellung und Reaktionen Bearbeiten
Tetrasilan kann im Gemisch mit anderen Silanen durch Umsetzung von Magnesiumsilicid (Mg2Si) mit wässrigen Säuren, z. B. mit 20%iger Phosphorsäure bei 50–60 °C gewonnen werden.
Im gewonnenen Rohsilan können Silane bis n=15 isoliert werden, wobei das Gemisch neben dem linearen n–Tetrasilan auch iso–Tetrasilan enthält. Bei der Umsetzung von Magnesiumsilicid mit 25%iger Salzsäure entstehen 40 % Monosilan, 30 % Disilan, 15 % Trisilan, 10 % Tetrasilan und 5 % höhere Silane. Das Gemisch kann durch fraktionierende Destillation getrennt werden.
Daneben können höhere Silane auch durch Einwirkung von stillen elektrische Entladungen auf Monosilan gewonnen werden:
Eigenschaften Bearbeiten
Tetrasilan ist eine farblose, pyrophore Flüssigkeit von widerwärtigem Geruch, die bereits unter 54 °C zur Selbstentzündung neigt. Im Vergleich zu Trisilan ist reines Tetrasilan weniger stabil und zersetzt sich bei Raumtemperatur am Tageslicht langsam unter Wasserstofffreisetzung und Bildung der kürzeren Homologen.
Reaktionen Bearbeiten
Aus Tetrasilan bildet sich durch photochemische Disproportionierung 3-Silylpentasilan und Disilan:
Durch Erhitzung von n-Tetrasilan in Xylol in Gegenwart von Aluminiumchlorid kann iso-Tetrasilan gewonnen werden.
Einzelnachweise Bearbeiten
- ↑ Material Safety Data Sheet for Tetrasilane (Si4H10) (PDF-Datei)
- ↑ David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. Internet Version 2005. Auflage. CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Physical Constants of Inorganic Compounds, S. 4-81 – 4-81.
- Für diesen Stoff liegt noch keine harmonisierte Einstufung vor. Wiedergegeben ist eine von einer Selbsteinstufung durch Inverkehrbringer abgeleitete Kennzeichnung von tetrasilane im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 3. Dezember 2016.
- ↑ Ralf Steudel: Chemie der Nichtmetalle: Synthesen - Strukturen - Bindung – Verwendung. De Gruyter, 2014, ISBN 978-3-11-030797-9, S. 294–295 (eingeschränkte Vorschau).
- Egon Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie: Mit einem Anhang: Chemiegeschichte. Walter de Gruyter, 2011, ISBN 978-3-11-023832-7, S. 319–320 (eingeschränkte Vorschau).
- Alfred Stock, Paul Stiebeler, Friedrich Zeidler: Siliciumwasserstoffe, XVI.: Die höheren Siliciumhydride. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. Band 56, Nr. 7, 4. Juli 1923, S. 1695–1705, doi:10.1002/cber.19230560735.
- F. Fehér, I. Fischer: Beiträge zur Chemie des Siliciums und Germaniums, XXVIII. Die photochemische Disproportionierung von n-Tetrasilan, Darstellung und Eigenschaften von 3-Silylpentasilan. In: Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. Band 421, Nr. 1, März 1976, S. 9–14, doi:10.1002/zaac.19764210103.
- Franz Fehér, Franz Ocklenburg und Dieter Skrodzki: Beiträge zur Chemie des Siliciums und Germaniums, XXXII, Isomerisierung von höheren Silanen mit Aluminiumchlorid. In: Zeitschrift für Naturforschung B. 35, 1980, S. 869–872 (PDF, freier Volltext).