一氧化硅
編輯一氧化硅是化學式為SiO的化合物,其中硅以+2氧化態存在。 在氣相中,它是雙原子分子。 它已在恒星物體中檢測到,并被描述為宇宙中最常見的硅氧化物。
固體形式
編輯當 SiO 氣體迅速冷卻時,它會凝結形成棕色/黑色聚合玻璃狀材料 (SiO)n,這種材料可商購并用于沉積 SiO 薄膜。 玻璃狀 (SiO)n 對空氣和濕氣敏感。
氧化
編輯它的表面在室溫下很容易在空氣中氧化,形成 SiO2 表面層,保護材料免于進一步氧化。 然而,(SiO)n 在 400 °C 和 800 °C 之間的幾個小時內不可逆地歧化為 SiO2 和 Si,并且在 1,000 °C 和 1,440 °C 之間非常迅速,盡管反應沒有完成。
制作
編輯通過調查該物質的一些化學性質、比重和燃燒分析,Maybery 推斷該物質一定是 SiO。 表示SiO2與C的部分化學還原的方程式可表示為:
SiO2 + C ? SiO + CO
用兩倍量的碳完全還原 SiO2 會產生元素硅和兩倍量的一氧化碳。
氣態
由于 SiO 的揮發性,可以通過用硅加熱礦石或礦物以這種方式產生氣態 SiO 來從礦石或礦物中去除二氧化硅。 然而,由于難以準確測量其蒸氣壓,并且由于依賴于實驗設計的細節,文獻中報道了 SiO (g) 蒸氣壓的各種值。 對于處于硅熔點的石英 (SiO2) 坩堝中熔融硅上方的 pSiO,一項研究得出的值為 0.002 atm。 對于純無定形 SiO2 固體的直接蒸發,據報道為 0.001 atm。 對于涂層系統,據報道在 SiO2 和硅化物之間的相界處為 0.01 atm。
二氧化硅本身或含有 SiO2 的耐火材料可以在高溫下用 H2 或 CO 還原,例如:
SiO2(s) + H2(g) ? SiO(g) + H2O(g)</sub >
隨著 SiO 產品揮發(被去除),平衡向右移動,導致 SiO2 的持續消耗。 基于二氧化硅重量損失速率對垂直于界面的氣體流速的依賴性,這種減少的速率似乎是由反應表面的對流擴散或傳質控制的。
氣態(分子)形式
編輯一氧化硅分子被困在由氦冷卻的氬基體中。 在這些條件下,SiO 鍵長介于 148.9 pm 和 151 pm 之間。 該鍵長類似于矩陣隔離線性分子 SiO 中 Si=O 雙鍵的長度 (148 pm)2 (O=Si=O),表示不存在一氧化碳中的三鍵。 然而,SiO 三鍵的計算鍵長為 150 pm,鍵能為 794 kJ/mol,這也非常接近 SiO 報道的值。 值得注意的是,對于由輕主族元素組成的分子,SiO 雙鍵結構是路易斯八位組規則的一個例外,而 SiO 三鍵滿足此規則。
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