Monosilan

Strukturformel
	Keile zur Verdeutlichung der Geometrie
Allgemeines
Name	Monosilan
Andere Namen	Siliciumwasserstoff; Silakan; Siliciumtetrahydrid; Siliciumhydrid; Silan;
Summenformel	SiH4
Kurzbeschreibung	farbloses Gas mit unangenehmem Geruch
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	232-263-4
ECHA-InfoCard	100.029.331
PubChem	23953
Wikidata	Q410572
Eigenschaften
Molare Masse	32,12 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Dichte	1,44 g·l−1 (1013 hPa, 0 °C)
Schmelzpunkt	−185 °C
Siedepunkt	−112 °C
Löslichkeit	rasche Hydrolyse in Wasser
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 220‐232‐280
	P: 210‐222‐280‐377‐381‐403
MAK	Schweiz: 0,5 ml·m−3 bzw. 0,7 mg·m−3
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

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, abstoßenden Geruch.

Herstellung

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,

S i C l_{4} + 4 L i H ⟶ S i H_{4} + 4 L i C l

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

Chemische Eigenschaften

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

S i H_{4} + 2 O_{2} \to S i O_{2} + 2 H_{2} O Δ H ≪ 0

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

S i H_{4} + 4 H_{2} O_{\vec{p H > 7}} S i (O H)_{4} + 4 H_{2}

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.

S i H_{4} \to S i + 2 H_{2}

Durch Einwirkung von Halogenen oder Halogenwasserstoff in Gegenwart von Aluminiumchlorid lassen sich die Wasserstoffatome der Reihe nach ersetzen.

S i H_{4} + H C l \overset{> 100^{\circ} C}{\to} C l S i H_{3} + H_{2}

Bei der Umsetzung von Monosilan mit Alkalimetallen z. B. in Ethylenglycoldimethylether bilden sich die Silylverbindungen der entsprechenden Metalle:

S i H_{4} + K \overset{}{\to} K S i H_{3} + 0.5 H_{2}

S i H_{4} + 2 K \overset{}{\to} K S i H_{3} + K H

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

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.

Einzelnachweise

1 2 Eintrag zu Silane. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 14. Juli 2014.
1 2 3 4 5 6 Eintrag zu Monosilan in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 2. Januar 2026. (JavaScript erforderlich)
↑ Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 7803-62-5 bzw. Siliciumtetrahydrid), abgerufen am 30. Dezember 2024.
↑ Wolfgang Legrum: Riechstoffe, zwischen Gestank und Duft, Vieweg + Teubner Verlag (2011) S. 68–69, ISBN 978-3-8348-1245-2.
↑ A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 91.–100., verbesserte und stark erweiterte Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1985, ISBN 3-11-007511-3.
↑ 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 in der Google-Buchsuche).
↑ Barry Arkles: Silanes. (PDF) Reprint from Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Forth Edition, Volume 22, Page 38–69. In: Gelest. S. 53, abgerufen am 10. Dezember 2016 (englisch).
↑ W.O. Filtvedt, A. Holt, P.A. Ramachandran, M.C. Melaaen: Chemical vapor deposition of silicon from silane: Review of growth mechanisms and modeling/scaleup of fluidized bed reactors. In: Solar Energy Materials and Solar Cells. Band 107, Dezember 2012, S. 188–200, doi:10.1016/j.solmat.2012.08.014.
↑ Uwe Böhme, Maik Gerwig: Hydrosilane Chemistry: From Historic First Steps to Modern Applications. In: European Journal of Inorganic Chemistry. Band 29, Nr. 21. John Wiley & Sons, Ltd, 25. Juli 2026, S. e70250, doi:10.1002/ejic.70250.

[roempp-1] 1 2 Eintrag zu Silane. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 14. Juli 2014.

[GESTIS-2] 1 2 3 4 5 6 Eintrag zu Monosilan in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 2. Januar 2026. (JavaScript erforderlich)

[3] Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 7803-62-5 bzw. Siliciumtetrahydrid), abgerufen am 30. Dezember 2024.

[Legrum-4] Wolfgang Legrum: Riechstoffe, zwischen Gestank und Duft, Vieweg + Teubner Verlag (2011) S. 68–69, ISBN 978-3-8348-1245-2.

[HoWi-5] A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 91.–100., verbesserte und stark erweiterte Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1985, ISBN 3-11-007511-3.

[Wiberg2011-6] 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 in der Google-Buchsuche).

[Gelest-7] Barry Arkles: Silanes. (PDF) Reprint from Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Forth Edition, Volume 22, Page 38–69. In: Gelest. S. 53, abgerufen am 10. Dezember 2016 (englisch).

[8] W.O. Filtvedt, A. Holt, P.A. Ramachandran, M.C. Melaaen: Chemical vapor deposition of silicon from silane: Review of growth mechanisms and modeling/scaleup of fluidized bed reactors. In: Solar Energy Materials and Solar Cells. Band 107, Dezember 2012, S. 188–200, doi:10.1016/j.solmat.2012.08.014.

[9] Uwe Böhme, Maik Gerwig: Hydrosilane Chemistry: From Historic First Steps to Modern Applications. In: European Journal of Inorganic Chemistry. Band 29, Nr. 21. John Wiley & Sons, Ltd, 25. Juli 2026, S. e70250, doi:10.1002/ejic.70250.