一氫化矽
外觀
一氫化矽 | |
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IUPAC名 Silylidyne | |
系統名 λ1-矽烷 λ1-silane | |
別名 | 一氫化矽自由基 |
識別 | |
CAS號 | 13774-94-2 ![]() |
PubChem | 6432086 |
ChemSpider | 4937345 |
SMILES |
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Gmelin | 254 |
ChEBI | 30580 |
性質 | |
化學式 | HSi |
摩爾質量 | 29.09 g·mol−1 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
一氫化矽(英語:Silylidyne)化學式為SiH,是一種自由基,發現於恆星以及固體矽表面單原子層中的物質,並推測在星際空間中也可能存在SiH。SiH可以通過實驗方法獲得,在低氫氣分壓條件下,用電弧轟擊矽即可在表面生成SiH[1]。
矽表面生成
[編輯]用氫氟酸清洗固體晶體矽,即可在表面生成矽的氫化物層,當加熱至750 K時,這些氫化層會分解成SiH[2]。另一種在矽表面包裹一層氫化物層的方法是與原子氫或熱SiH4反應生成.[3]。只有在矽表面(111)晶面上才會生成純的SiH,其他晶面則會產生其他二氫以及三氫化矽基團[3]。
注意
[編輯]不要把一氫化矽(次甲矽基自由基)SiH與次甲矽基≡SiH混淆,≡SiH包含一個三鍵,且氫原子可以被其他基團取代形成龐大的化合家族。已知其可作為鉬的配體。
自然分布
[編輯]1933年,在一個太陽黑子中首次注意到SiH,這是SiH在太空中首次被發現。隨後又在太陽圓面、光球層和較冷恆星上發現。M型或S型蒭藁變星可能會發射SiH特徵譜線。在更冷的棕矮星上,則沒有發現SiH,取而代之的則是矽在低壓下生成了一氧化矽(SiO)、在高壓下生成了四氫化矽(SiH4)。推測這些天體中的SiO和SiH4與水反應過程中能短暫地生成少許SiH,才可被捕捉到[4]。
性質
[編輯]SiH的Si-H鍵能為80 kcal/mol[3]。
光譜
[編輯]其特徵光譜帶為A2Δ → X2Π躍遷引起,其更高的激發態為B2Σ−、C2Σ+、D2Δ、和E2Σ+[4]。
SiH在激發態A態下壽命為530奈秒,然後衰變成基態X[4]。
參考文獻
[編輯]- ^ Rochow, E. G. The Chemistry of Silicon: Pergamon International Library of Science, Technology, Engineering and Social Studies. Elsevier. 2013. ISBN 9781483187556 (英語).
- ^ Sun, X. H.; Wang, S. D.; Wong, N. B.; Ma, D. D. D.; Lee, S. T.; Teo, Boon K. FTIR Spectroscopic Studies of the Stabilities and Reactivities of Hydrogen-Terminated Surfaces of Silicon Nanowires. Inorganic Chemistry. April 2003, 42 (7): 2398–2404. PMID 12665376. doi:10.1021/ic020723e.
- ^ 3.0 3.1 3.2 Cheng, C. C.; Yates, J. T. H-induced surface restructuring on Si(100): Formation of higher hydrides (PDF). Physical Review B. 1991, 43 (5): 4041–4045. Bibcode:1991PhRvB..43.4041C. PMID 9997752. doi:10.1103/PhysRevB.43.4041. (原始內容存檔 (PDF)於February 4, 2021).
- ^ 4.0 4.1 4.2 Yurchenko, Sergei N.; Sinden, Frances; Lodi, Lorenzo; Hill, Christian; Gorman, Maire N.; Tennyson, Jonathan. ExoMol line lists XXIV: A new hot line list for silicon monohydride, SiH. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1 February 2018, 473 (4): 5324–5333. Bibcode:2018MNRAS.473.5324Y. ISSN 0035-8711. S2CID 53375098. arXiv:1710.06964
. doi:10.1093/mnras/stx2738.