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Tetrafluoruro di silicio

  |   Chimica, Chimica Generale

Gl tetrafluoruro di silicio noto come tetrafluorosilano è un composto inorganico avente formula SiF4.

Proprietà

Si presenta come un gas incolore, non infiammabile, corrosivo e tossico con un odore pungente simile a quello del cloruro di idrogeno.

Ha una geometria molecolare di tipo tetraedrica analoga a quella del metano e, stante la struttura simmetrica, è una molecola apolare.

Sintesi

Il tetrafluoruro di silicio può essere preparato attraverso alcune vie sintetiche dalla reazione tra:

4 XeF6 + 2 SiO2 → 4 XeOF4 + 2 SiF4

2 CaF2 + SiO2 + 2 H2SO4 → SiF4 + 2 CaSO4 + 2 H2O

  • biossido di silicio e fluoro

SiO2 + 2 F2 → SiF4 + O2

SiCl4 + 2 PbF2 → SiF4 + 2 PbCl2

Reazioni

Tra gli alogenuri del silicio, tutti a carattere covalente, il tetrafluoruro, SiF4, si discioglie nelle soluzioni acquose di acido fluoridrico trasformandosi in acido esafluorosilicico, H2SiF6

SiF4 +  2 HF → H2SiF6

Il tetrafluoruro di silicio reagisce con:

  • fluoruro di sodio per dare l’esafluorosilicato di sodio

SiF4(g)  + 2 NaF → Na2SiF6(s)

SiF4(g) + 2 MgH2 → SiH4 + 2 MgF2

  • metano in presenza di ossigeno per dare biossido di silicio, biossido di carbonio e acido fluoridrico

SiF4(g) + CH4 + 2 O2 → SiO2 + CO2 + 4 HF

  • sodio per dare silicio e fluoruro di sodio

SiF4(g) + 4 Na → Si + 4 NaF

  • ione fluoruro per dare il complesso pentafluorosilicato

SiF4 + F → SiF5

Usi

Il tetrafluoruro di silicio viene utilizzato nei processi di impianto ionico e come precursore della silice fluorurata

Miscele di tetrafluoruro di silicio, silano e idrogeno sono state recentemente utilizzate per depositare film sottili di silicio policristallino tramite deposizione chimica da vapore. Tali film sottili fluorurati mostrano fotoluminescenza visibile a temperatura ambiente.

Viene inoltre utilizzato quale gas dopante nei semiconduttori e come fonte di fluoro in processi che richiedono concentrazioni controllate di fluoro.