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Monosilan


Strukturformel
Keine Zeichnung vorhanden
Allgemeines
Name Monosilan
Andere Namen
  • Siliciumwasserstoff
  • Silakan
  • Siliciumhydrid
  • Silan
Summenformel SiH4
CAS-Nummer 7803-62-5
PubChem 23953
Kurzbeschreibung

farbloses Gas mit unangenehmen Geruch[1]

Eigenschaften
Molare Masse 32,12 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte

1,35 g·l−1 (1013 hPa, 15 °C) [2]

Schmelzpunkt

−185 °C [2]

Siedepunkt

−112 °C [2]

Löslichkeit

löslich unter Hydrolyse in Wasser [2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]

Gefahr

H- und P-Sätze H: 220​‐​280
P: 210​‐​377​‐​381​‐​403 [2]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3][2]
Hoch-
entzündlich
(F+)
R- und S-Sätze R: 12​‐​17
S: 9​‐​16​‐​33
MAK

Schweiz: 0,5 ml·m−3 bzw. 0,7 mg·m−3[4]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Monosilan ist der einfachste Vertreter der Silane (auch Siliciumwasserstoffe genannt) und somit das Siliciumanalogon von Methan, CH4. Es hat – im Gegensatz zu Methan – einen unangenehmen repulsiven Geruch.[5]

Chemische Eigenschaften

Monosilan ist hoch entzündlich und pyrophor, d. h. Monosilan entzündet sich an der Luft selbst. Austretendes Monosilan kann nicht gelöscht werden. Bei der Verbrennung entstehen Siliciumdioxid und Wasserdampf.

[math]\mathrm{SiH_4 + 2\,O_2 \rightarrow SiO_2 + 2\,H_2O\ \quad \Delta H \ll 0}[/math]

In Wasser bei einem pH-Wert oberhalb von 7 zersetzen sich Silane zu Kieselsäure und Wasserstoff:

[math]\mathrm{SiH_4 + 4\, H_2O\ _{\overrightarrow{\mathrm{pH\ \gt\ 7}}} \ Si(OH)_4 + 4\, H_2}[/math]
Monosilan und Wasser bilden Kieselsäure und Wasserstoff.

Unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluß ist Monosilan bis ca. 300 °C stabil. Darüber tritt Zerfall in Silicium und Wasserstoff ein.

[math]\mathrm{SiH_4 \rightarrow Si + 2\,H_2\ }[/math]

Die UN-Nummer von Monosilan ist 2203, der Gefahrzettel 2.1.

Herstellung von Monosilan

Monosilan kann im Labor durch Reaktion von Magnesiumsilicid mit Salzsäure hergestellt werden. Technische Herstellungsverfahren beruhen auf der Hydrierung von Siliciumtetrachlorid mit Lithiumhydrid im Lithiumchlorid/Kaliumchlorid-Eutektikum,[1]

[math]\mathrm{SiCl_4\ +\ 4\ LiH\longrightarrow\ SiH_4\ +\ 4\ LiCl}[/math]

bzw. auf der Dismutation von Hydrogenchlorsilanen, wie z. B. Trichlorsilan.[6]

Verwendung

Monosilan wird zur Abscheidung von Silicium- Siliciumoxid- und Siliciumnitridschichten verwendet. Daher wird Monosilan hauptsächlich in der Halbleiterfertigung oder bei der Herstellung von Solarzellen eingesetzt.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Eintrag zu Silane . In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 14. Juli 2014.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 Eintrag zu Monosilan in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 15. Januar 2008 (JavaScript erforderlich)
  3. Für Stoffe ist seit dem 1. Dezember 2012, für Gemische seit dem 1. Juni 2015 nur noch die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung gültig. Die EU-Gefahrstoffkennzeichnung ist daher nur noch auf Gebinden zulässig, welche vor diesen Daten in Verkehr gebracht wurden.
  4. Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (SUVA): Grenzwerte am Arbeitsplatz 2015 – MAK-Werte, BAT-Werte, Grenzwerte für physikalische Einwirkungen , abgerufen am 2. November 2015.
  5. Wolfgang Legrum: Riechstoffe, zwischen Gestank und Duft, Vieweg + Teubner Verlag (2011) S. 68–69, ISBN 978-3-8348-1245-2.
  6. A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 91.–100., verbesserte und stark erweiterte Auflage. de Gruyter, Berlin 1985, ISBN 3-11-007511-3Vorlage:Holleman-Wiberg/Startseite fehlt.

Kategorien: Silan | Feuergefährlicher Stoff

Quelle: Wikipedia - http://de.wikipedia.org/wiki/Monosilan (Vollständige Liste der Autoren des Textes [Versionsgeschichte])    Lizenz: CC-by-sa-3.0

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