Siliciuri
I siliciuri sono composti chimici binari formati da metalli o metalloidi con il silicio. Spesso presentano un punto di fusione inferiore rispetto al metallo da cui sono formati e alcuni di essi, fra cui il disiliciuro di molibdeno, vengono usati per indurire i metalli e produrre leghe particolari, come le "Triboloy".
Alcuni siliciuri di metalli di transizione sono utilizzati nell'industria microelettronica per la fabbricazione di dispositivi CMOS. Nel processo di fabbricazione il siliciuro viene deposto direttamente o ottenuto facendo reagire il metallo di transizione con il substrato di silicio con la tecnologia del saliciuro.
I siliciuri non vanno confusi (come invece spesso accade) con i silicati, anch'essi composti del silicio direttamente legato con l'ossigeno.
Descrizione
Gli atomi di silicio nei siliciuri possono avere diverse combinazioni:
- Atomi isolati di silicio: nei conduttori elettrici Cu5Si, (V,Cr,Mn)3Si, Fe3Si, Mn3Si, e non conduttori (Mg,Ge,Sn,Pb)2Si, (Ca,Ru,Ce,Rh,Ir,Ni)2Si
- Coppie Si2: U3Si2, siliciuri di afnio e di torio
- Tetraedri Si4: Potassio Si, rubidio Si, cesio Si
- Catene Sin : USi, (Ti, Zr, Hf, Th, Ce, Pu)Si, CaSi, SrSi, YSi
- Simil grafite esagonale planare Si a strati: β-USi2, siliciuri di altri lantanidi e attinoidi
- Corrugati esagonali Si strati: CaSi2
- Struttura aperta tridimensionale Si: SrSi2, ThSi2, α-USi2
Un siliciuro preparato con autoallineamento è chiamato saliciuro, tecnologia usata nell'industria elettronica.
Alcali e metalli alcalini
I gruppi 1 e 2 come Na2Si e Ca2Si reagiscono con acqua, cedendo idrogeno e /o silani.
Quando il siliciuro di magnesio è posto in acido cloridrico, HCl(aq), esso reagisce producendo i silano gassoso, SiH4. Questo gas è analogo al metano, CH4, ma più reattivo. Il silano è spesso descritto come piroforico e in ogni caso è infiammabile e in aria brucia:
- Mg2Si (s) + 4 HCl (aq) → SiH4 (g) + 2 MgCl2 (s)
- SiH4 + 2 O2 → SiO2 + 2 H2O
La prima reazione è tipica dei siliciuri dei metalli alcalino terrosi. Mg2Si reagisce allo stesso modo con acido solforico. I siliciuri dei metalli alcalini sono ancora più reattivi. Il siliciuro di sodio, Na2Si, reagisce rapidamente con acqua e rilascia silicato sodico, Na2SiO3, e idrogeno. Il siliciuro di rubidio è piroforico, e si infiamma spontaneamente a contatto con l'aria.
Metalli di transizione
I siliciuri dei metalli di transizione, per contro, sono generalmente inerti in soluzioni acquose ad eccezione dell'acido fluoridrico; comunque, quando sono incandescenti reagiscono con agenti più aggressivi, come idrossido di potassio fuso, fluoro o cloro.
Altri elementi
Mercurio, tallio, bismuto, e piombo sono immiscibili con silicio liquido.
Note
- ↑
Rubidium ampoule opened IN AIR for chemical reactions, ChemicalForce, 22 Feb 2020, a 10:51. URL consultato il 23 febbraio 2020.
