Silano

Silano Alerta sobre risco à saúde

Nome IUPAC	Silano
Outros nomes	tetrahidreto de silício hidreto de silício Monosilano Silicano
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 Δ_fH^o₂₉₈	34.31kJ/mol
Entropia molar padrão S^o₂₉₈	283 J mol⁻¹ K⁻¹
Riscos associados
MSDS	ICSC 0564
Índice UE	Não listado
Principais riscos associados	Extremamente inflamável, potencialmente pirofórico
NFPA 704	4 2 3
Frases R	R12, R17
Frases S	S9, S16, S33
Ponto de fulgor	gás inflamável
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 Germano Estanano Plumbano
Compostos relacionados	Dissilano Metilsilano Clorossilano
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades	n, ε_r, etc.
Dados termodinâmicos	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Dados espectrais	UV, IV, RMN, EM
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.

O silano é um composto químico cuja formula é Si H₄. É análogo ao metano (C H₄ ), 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 Si_nH_2n+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
Δ_fH⁰_sólido	-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)

Nomenclatura[editar | editar código-fonte]

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.

Produção[editar | editar código-fonte]

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.

Aplicações[editar | editar código-fonte]

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.