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Silane
Alerta sobre risco à saúde
Silane-2D.png Silane-3D-vdW.png
Nome IUPAC Silane
Outros nomes Silicon tetrahydride
Silicon hydride
Monosilane
Silicane
Identificadores
Número CAS 7803-62-5
PubChem 23953
Número RTECS VV1400000
Propriedades
Fórmula química H4Si
Massa molar 32.12 g mol-1
Aparência Gás incolor
Densidade 1,35 g·l-1 (1 bar, 15 °C, gás) [1]
Ponto de fusão

-185 °C [1]

Ponto de ebulição

-112 °C [1]

Solubilidade em água Insolúvel, sofre hidrólise lenta na água [1]
Estrutura
Forma molecular tetrahedral
Momento dipolar 0 D
Termoquímica
Entalpia padrão
de formação
ΔfHo298
34.31kJ/mol
Entropia molar
padrão
So298
283 J mol−1 K−1
Riscos associados
MSDS ICSC 0564
Índice UE Not listed
Principais riscos
associados
Extremely flammable, potentially pyrophoric
NFPA 704
NFPA 704.svg
4
2
3
 
Frases R R12, R17
Frases S S9, S16, S33
Ponto de fulgor flammable gas
Temperatura
de auto-ignição
294 K (21 °C) (~70°F)
Limites de explosividade 1.37–100%
EUA Limite de exposição
permissível (PEL)
5 ppm (ACGIH TLV)
Compostos relacionados
Compostos de fórmula XH4, em que X é do grupo 14 (antigo 4A), relacionados Metano
Germane
Stannane
Plumbane
Compostos relacionados Dissilano
Metilsilano
Clorossilano
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão

Referências e avisos gerais sobre esta caixa.
Alerta sobre risco à saúde.
Silano - Produto antigrafítico.

O silano é um composto químico cuja formula é SiH4. É análogo ao metano (CH4 ), porém derivado do silício. Se presume que a temperatura ambiente o silano é um gás pirofórico – entra em combustão espontaneamente em presença do ar sem necessidade de uma fonte de ignição. Entretanto, há quem acredite que o silano é estável e que a formação natural de silanos maiores durante a sua produção é a causa da sua piroforicidade. Acima dos 420 °C o silano se decompõem em silício e hidrogênio, portanto pode ser empregado na deposição química de vapor de silício.

De forma mais geral, um silano é qualquer análogo dos alcanos, porém derivados do silício. Os silanos consistem numa cadeia de átomos de silício unidos covalentemente a átomos de hidrogênio. A formula geral de um silano é SinH2n+2. Os silanos tendem a ser menos estáveis que seus análogos de carbono, pois a ligação Si-Si é de menor energia que a ligação C-C. O oxigênio decompõem os silanos porque a ligação Si-O é muito estável.

Termoquímica

ΔfH0sólido -1615 kJ/mol

Riscos

Ingestão Relativamente pouco tóxico porém evitar exposição.
Inalação Relativamente de baixa toxicidade, pode provocar tosse
Pele Irritante
Olhos Irritante
Mais informações Hazardous Chemical Database (Em inglês)

Índice

NomenclaturaEditar

Existe uma nomenclatura regular para os silanos. Cada nome dos silanos consiste na palavra silano precedida por um prefíxo numérico ( di, tri, tetra, etc. ) correspondente ao número de átomos de silício na molécula. Assim Si2H6 se nomeia como disilano, Si3H8 como trisilano, etc. Não existe prefixo para um, SiH4 é simplesmente silano. Os silanos também podem ser nomeados como qualquer outro composto inorgânico, assim o silano é chamado tetrahidreto de silício. Porém, para os silanos de maior cadeia esta nomenclatura torna-se muito complicada. .

Um "ciclosilano" é um silano na forma de anel, assím como um cicloalcano é um alcano cíclico, na forma de anel.

Também existem os silanos ramificados. O radical SiH3- é chamado silil, Si2H5- é disilanil, etc. Se há um trisilano com um grupo silil unido a um átomo de silicio do meio, se obtém um silil trisilano, de forma paralela aos alcanos ramificados.

Os silanos podem apresentar os mesmos grupos funcionais ligados a cadeias saturadas de silicio, como ocorre com os alcanos. Por exemplo, com o grupo OH formará um silanol. Em teoria existe um análogo de silício para cada alcano.

ProduçãoEditar

Industrialmente, o silano é produzido do silício metalúrgico num processo de duas etapas. Na primeira etapa, reage-se o silício com ácido clorídrico numa temperatura aproximada de 300 °C para produzir triclorosilano, junto com gás hidrogênio, de acordo com a equação química:

Si + 3 HCl → HSiCl3 + H2

O triclorosilano é fervido sobre uma camada resinosa contendo um catalisador que promove sua dismutação em silano e tetracloreto de silício, de acordo com a equação química:

4 HSiCl3 → SiH4 + 3 SiCl4

Geralmente os catalisadores mais comuns usados neste processo são os haleto de metal, particularmente o cloreto de alumínio.

AplicaçõesEditar

Diversas aplicações industriais e médicas existem para os silanos. Os silanos são usados como agentes de acoplamento para aderir porcelana a um compósito, em obturações dentárias, para otimizar a adesão de fibras de vidro ou fibras naturais a matrizes poliméricas usadas na construção civil, moveleira e de transportes. Também são usados para acoplar uma camada bio-inerte sobre implantes de titânio. Outras aplicações incluem: impermeabilizante de água, com hidróxido de alumínio como retardador de chamas, como material de revestimento antigrafítico (proteger contra pichações) de concreto, pedra e cerâmica, e selantes. A “Degussa AG” é a maior produtora comercial de silanos.

Ligações externasEditar

Referências

  1. a b c d Registo de Monosilan na Base de Dados de Substâncias GESTIS do IFA, accessado em 15 de Janeiro de 2008