Monosilan

Strukturformel
Allgemeines
Name	Monosilan
Andere Namen	Siliciumwasserstoff Silakan Siliciumhydrid Silan
Summenformel	SiH4
CAS-Nummer	7803-62-5
PubChem	23953
Kurzbeschreibung	farbloses Gas mit unangenehmen Geruch[1]
Eigenschaften
Molare Masse	32,12 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Dichte	1,35 g·l−1 (1013 hPa, 15 °C) [2]
Schmelzpunkt	−185 °C [2]
Siedepunkt	−112 °C [2]
Löslichkeit	löslich unter Hydrolyse in Wasser [2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2] Gefahr H- und P-Sätze H: 220-280 EUH: keine EUH-Sätze P: 210-​377-​381-​403 [2] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [2] Hoch- entzündlich (F+) R- und S-Sätze R: 12-17 S: 9-16-33
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Monosilan ist der einfachste Vertreter der Silane (auch Siliciumwasserstoffe genannt).

Chemische Eigenschaften

Monosilan ist hoch entzündlich und pyrophor, d.h. Monosilan entzündet sich an der Luft selbst. Austretendes Monosilan kann nicht gelöscht werden. Bei der Verbrennung entstehen Kieselsäure und Wasserdampf.

$\mathrm{SiH_4 + 2\,O_2 \rightarrow SiO_2 + 2\,H_2O\ \quad \Delta H \ll 0}$

In Wasser bei einem pH-Wert oberhalb von 7 zersetzen sich Silane zu Kieselsäure und Wasserstoff:

$\mathrm{SiH_4 + 4\, H_2O\ _{\overrightarrow{\mathrm{pH\ >\ 7}}} \ Si(OH)_4 + 4\, H_2}$

Monosilan und Wasser bilden Kieselsäure und Wasserstoff.

Unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluß ist Monosilan bis ca. 300°C stabil. Darüber tritt Zerfall in Silizium und Wasserstoff ein.

$\mathrm{SiH_4 \rightarrow Si + 2\,H_2\ }$

Die UN-Nummer von Monosilan ist 2203, der Gefahrzettel 2.1.

Herstellung von Monosilan

Monosilan kann im Labor durch Reaktion von Magnesiumsilicid mit Salzsäure hergestellt werden. Technische Herstellungsverfahren beruhen auf der Hydrierung von Siliziumtetrachlorid mit Lithiumhydrid im Lithiumchlorid/Kaliumchlorid-Eutektikum^[1],

$\mathrm{SiCl_4\ +\ 4\ LiH\longrightarrow\ SiH_4\ +\ 4\ LiCl}$

bzw. auf der Dismutation von Hydrogenchlorsilanen, wie z. B. Trichlorsilan.^[3]

Verwendung

Monosilan wird zur Abscheidung von Silizium- Siliziumoxid- und Siliziumnitridschichten verwendet. Daher wird Monosilan hauptsächlich in der Halbleiterfertigung oder bei der Herstellung von Solarzellen eingesetzt.

Siehe auch

• Disilan
• Methan

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Roempp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
2. ↑ ^{a b c d e f g} Eintrag zu Monosilan in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 15. Januar 2008 (JavaScript erforderlich)
3. ↑ Hollemann, Wiberg: Lehrbuch d. Anorg. Chem, 91.-100. Auflage, Walter de Gruyter Verlag, Berlin, 1985.