Тетрафторид кремния

Тетрафторид кремния (тетрафторсилан) — бинарное неорганическое соединение кремния и фтора с формулой SiF₄, бесцветный ядовитый газ, легко гидролизуется водой, растворяется в органических растворителях.

Получение

• Сгорание кремния в атмосфере фтора:

 Si + 2 F₂  →  SiF₄

• Действие фтора на оксид кремния:

 SiO₂ + 2 F₂  →^250−400oC  SiF₄ + O₂

• Действие газообразного фтористого водорода на кремний:

 Si + 4 HF  →^40−100oC  SiF₄ + 2 H₂

• или его оксид:

 SiO₂ + 4 HF →^250−400oC  SiF₄ + 2 H₂O

• Разложение кремнефтористоводородной кислоты:

 H2[SiF₆]  →^H₂SO₄   SiF₄ ↑ + 2 HF

• или гексафторосиликата натрия:

 Na₂[SiF₆]  →^600oC   SiF₄ ↑ + 2 NaF

Физические свойства

Тетрафторид кремния — бесцветный газ, в твёрдом состоянии легко сублимируется, термически устойчив.

В твёрдом состоянии образует кристаллы кубической сингонии, пространственная группа I 43m или I 23, параметры ячейки a = 0,542 нм, Z = 2.

Легко гидролизуется водой, растворяется в органических растворителях.

Химические свойства

• Гидролизуется водой, продукты зависят от температуры:

 SiF₄ + 4 H₂O  ⇄  H4SiO₄ + 4 HF

 3 SiF₄ + 2 H₂O  →^100oC  SiO₂ ↓ + 2 H₂[SiF₆]

 SiF₄ + 2 H₂O  →^>100oC  SiO₂ + 4 HF

• Растворяется в плавиковой кислоте с образованием кремнефтористоводородной кислоты:

 SiF₄ + 2 HF  ⇄  H₂[SiF₆]

• а при сплавлении с фторидами щелочных металлов образует соли кремнефтористоводородной кислоты:

 SiF₄ + 2 NaF  →^200oC  Na₂[SiF₆]

• При нагревании активные металлы вытесняют кремний:

 SiF₄ + 2 Mg  →^500oC  Si + 2 MgF₂

• Реагирует с кремнием:

 SiF₄ + Si  ⇄  2 SiF₂

Применение и токсичность

• Получение кремнефтористоводородной кислоты.
• Очистка кремния и его травление.
• Токсичен, ПДК 0,5 мг/м³.