Silano

O silano é un composto químico de fórmula SiH4. É análogo ao metano (CH4), porén derivado do silicio. Suponse que a temperatura ambiente o silano é un gas pirofórico (entra en combustión espontaneamente en presenza do aire sen necesidade dunha fonte de ignición), aínda que hai quen di que o silano é estábel e que a formación natural dos silanos maiores durante a súa produción é a causa da súa piroforicidade. Por riba dos 420 °C o silano descomponse en silicio e hidróxeno, polo que pode ser empregado na deposición química de vapor de silicio.

De forma máis xeral, un silano é calquera composto de silicio análogo aos alcanos, neste caso derivados do silicio. Os silanos consisten nunha cadea de átomos de silicio unidos covalentemente a átomos de hidróxeno. A fórmula xeral dun silano é SinH2n+2. Os silanos tenden a ser menos estábeis que os seus análogos de carbono, pois a ligazón Si-Si é de menor enerxía que a ligazón C-C. O osíxeno descompón os silanos porque a ligazón Si-O é moi estábel.

+ Xeral Nome  Silano Fórmula química SiH4 Cor e aparencia  gas incoloroFísicas Masa molecular  32,1 u Punto de fusión 88 K (-185 °C) Punto de ebulición 161 K (-112 °C) Densidade 0,7 ×103  kg/m3 líquido Solubilidade  insolúbelTermoquímica ΔfH0gas ? kJ/mol ΔfH0líquido ? kJ/mol ΔfH0sólido -1615 kJ/mol S0gas, 1 bar ? J/mol•K S0líquido, 1 bar ? J/mol•K S0sólido 283 J/mol•KRiscos Inxestión Relativamente pouco tóxico porén evitar exposición. Inhalación Relativamente de baixa toxicidade, pode provocar tose Pel  Irritante Ollos  Irritante Mais informacións Hazardous Chemical Database (En inglés)

 Nomenclatura 
Existe unha nomenclatura regular para os silanos. Cada nome dos silanos consiste na palabra silano precedida por un prefixo numérico (di, tri, tetra etc) correspondente ao número de átomos de silicio na molécula. Así Si2H6 noméase como disilano, Si3H8 como trisilano etc. Non existe prefixo para un, SiH4 é simplemente silano. Os silanos tamén poden ser nomeados como calquera outro composto inorgánico, así o silano é chamado tetrahidreto de silicio. Porén, para os silanos de maior cadea esta nomenclatura tórnase moi complicada.

Un "ciclosilano" é un silano na forma de anel, así como un cicloalcano é un alcano cíclico, na forma de anel.

Tamén existen os silanos ramificados. O radical SiH3- é chamado silil, Si2H5- é disilanil etc. Se hai un trisilano cun grupo silil unido a un átomo de silicio do medio, obtense un silil trisilano, de forma paralela aos alcanos ramificados.

Os silanos poden presentar os mesmos grupos funcionais ligados a cadeas saturadas de silicio, como ocorre cos alcanos. Por exemplo, co grupo OH formará un silanol. En teoría existe un análogo de silicio para cada alcano.

 Produción 
Industrialmente, o silano é producido do silicio metalúrxico nun proceso de dúas etapas. Na primeira etapa, reáxese o silicio con ácido clorhídrico nunha temperatura aproximada de 300 °C para producir triclorosilano, xunto con gas hidróxeno, de acordo coa ecuación química:

Si + 3 HCl → HSiCl3 + H2

O triclorosilano é fervido sobre unha camada resinosa contendo un catalizador que promove a súa desproporcionación en silano e tetracloruro de silicio, de acordo coa ecuación química:

4 HSiCl3 → SiH4 + 3 SiCl4

Xeralmente os catalizadores máis comúns usados neste proceso son os haluro de metal, particularmente o cloruro de aluminio.

 Aplicacións 
Diversas aplicacións industriais e médicas existen para os silanos. Os silanos úsanse como axentes de axustamento para adherir porcelana a un composto, en obturacións dentarias, para optimizar a adhesión de fibras de vidro ou fibras naturais a matrices poliméricas usadas na construción civil, mobeleira e de transportes. Tamén se usan para axustar unha capa bioinerte sobre implantes de titanio. Outras aplicacións inclúen: impermeabilizante de auga, con hidróxido de aluminio como retardador de chamas, como material de revestimento antigrafítico de formigón, pedra e cerámica, e selantes. A “Degussa AG” é a maior produtora comercial de silanos.

Unha das aplicacións máis de vangarda, actualmente en proceso de desenvolvemento, atópase na fabricación de nanobiosensores con especificidade molecular, empregándose técnicas de silanización para fixar anticorpos sobre a superficie dos nanosensores.

 Compostos de silano 
 metil silano
 Triclorosilano

 Ligazóns externas 
 organofunctional silanes from Degussa AG
 organofunctional silanes for building protection - water repellents - masonry protection - Graffiti Controll - sealer - easy to clean surface from Degussa AG
 chlorosilanes for telecommunication and electronic materials from Degussa

Categoría:Compostos químicos

zh:硅烷