四塩化ケイ素
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| 物質名 | |||
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四塩化ケイ素 | |||
別名 四塩化ケイ素 | |||
| 識別情報 | |||
3D model (JSmol) |
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| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.030.037 | ||
| EC番号 |
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PubChem CID |
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| RTECS number |
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| UNII | |||
| 国連/北米番号 | 1818 | ||
CompTox Dashboard (EPA) |
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| 性質 | |||
| SiCl4 | |||
| モル質量 | 169.90 g/mol | ||
| 外観 | 無色の液体 | ||
| 密度 | 1.483 g/cm3 | ||
| 融点 | −68.74 °C (−91.73 °F; 204.41 K) | ||
| 沸点 | 57.65 °C (135.77 °F; 330.80 K) | ||
| シリカを生成して反応する | |||
| 溶解度 | ベンゼン、トルエン、クロロホルム、エーテルに可溶[1] | ||
| 蒸気圧 | 25.9 kPa at 20 °C | ||
| 磁化率 | −88.3·10−6 cm3/mol | ||
| 構造 | |||
| 正四面体 | |||
| 4 | |||
| 熱化学 | |||
| 標準モルエントロピー S⦵ | 240 J·mol−1·K−1[2] | ||
標準生成熱 (ΔfH⦵298) |
−687 kJ·mol−1[2] | ||
| 危険性 | |||
| GHS表示: | |||
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| Warning | |||
| H315, H319, H335 | |||
| P261, P264, P271, P280, P302+P352, P304+P340, P305+P351+P338, P312, P321, P332+P313, P337+P313, P362, P403+P233, P405, P501 | |||
| NFPA 704（ファイア・ダイアモンド） | |||
| 安全データシート (SDS) | ICSC 0574 MSDS | ||
| 関連する物質 | |||
| その他の 陰イオン |
四フッ化ケイ素 四臭化ケイ素 四ヨウ化ケイ素 | ||
| その他の 陽イオン |
四塩化炭素 四塩化ゲルマニウム 塩化スズ(IV) 四塩化チタン | ||
| 関連するクロロシラン類 | クロロシラン ジクロロシラン トリクロロシラン | ||
四塩化ケイ素（またはテトラクロロシラン）は、化学式SiCl4で表される無機化合物である。無色の揮発性液体で、空気中で発煙する。商業用途として高純度ケイ素およびシリカの製造に用いられる。クロロシラン類の一員である。
四塩化ケイ素は、フェロシリコン、炭化ケイ素、または二酸化ケイ素と炭素の混合物など、さまざまなケイ素化合物の塩素化によって製造される。フェロシリコン経路が最も一般的である[3]。
実験室では、SiCl
4はケイ素を600 °C (1,112 °F)で塩素と反応させることで調製できる[1]。
- Si + 2 Cl
2 → SiCl
4
これは1823年にイェンス・ベルセリウスによって初めて調製された[4]。
ブラインは、塩素生産が金属塩化物鉱石からの金属精製プロセスの副産物である場合、シリカによって汚染されることがある。まれに、汚染されたブラインを電解すると、シリカ中の二酸化ケイ素が四塩化ケイ素へ変換されることがある[5]。
反応
加水分解および関連反応
他のクロロシランやシランと同様、四塩化ケイ素は容易に水と反応する。
- SiCl4 + 2 H2O → SiO2 + 4 HCl
液体を空気にさらすと、SiCl4蒸気が湿気と反応してシリカと塩酸の雲状エアロゾルを生じるため、発煙として観察できる[6]。 これに対し、四塩化炭素は容易には加水分解されない。
- SiCl4 + 4 ROH → Si(OR)4 + 4 HCl
ポリシリコン塩化物
高温では、次の反応により四塩化ケイ素の同族体が調製できる。
- Si + 2 SiCl4 → Si3Cl8
実際、ケイ素の塩素化はヘキサクロロジシランSi2Cl6の生成を伴う。鎖中に最大6個のケイ素原子を含む一連の化合物が混合物から分留によって分離できる[1]。
他の求核剤との反応
四塩化ケイ素は古典的な求電子剤として反応性を示す[7]。 グリニャール試薬や有機リチウム化合物で処理すると、さまざまな有機ケイ素化合物を与える。
- 4 RLi + SiCl4 → R4Si + 4 LiCl
ヒドリド試薬による還元ではシランが得られる。
