Magnesium silicid

Magnesium silicid
Namn
	Föredraget IUPAC-namn Magnesium silicid
Identifierare
CAS-nummer	22831-39-6 ;
3D-modell ( JSmol )	Interaktiv bild;
ChemSpider	81111 ;
ECHA InfoCard	100.041.125
EG-nummer	245-254-5;
PubChem CID	89858;
UNII	475E6FMG3K ;
FN-nummer	2624
CompTox Dashboard ( EPA )	DTXSID4066830 ;
	InChI InChI=1S/2Mg.Si Nyckel: YTHCQFKNFVSQBC-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/2Mg.Si/rMg2Si/cl-3-2 Nyckel: YTHCQFKNFVSQBC-GEBTXNJDAA ;
	LEDER [Mg]=[Si]=[Mg];
Egenskaper
Kemisk formel	Mg2Si _ _
Molar massa	76,695 g·mol -1
Utseende	Grå kubiska kristaller
Densitet	1,99 g cm −3
Smältpunkt	1 102 °C (2 016 °F; 1 375 K)
Vattenlöslighet	reagerar
Strukturera
Kristallstruktur	Kubik , cF12
Rymdgrupp	Fm 3 m, #225
Gitterkonstant	a = 0,6351 nm
Formelenheter ( Z )	4
Faror
	Arbetsmiljö och hälsa (OHS/OSH):
Huvudsakliga faror	reagerar med vatten för att producera pyrofor silan
	GHS- märkning :
Piktogram
Signalord	Varning
Faroangivelser	H261
Skyddsangivelser	P231+P232 , P280 , P370+P378 , P402+P404 , P501
Besläktade föreningar
Andra katjoner	Kalciumsilicid
	Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa). ( vad är ?) Infobox referenser

Magnesiumsilicid , Mg ₂ Si, är en oorganisk förening som består av magnesium och kisel . Som växt Mg ₂ Si bildar vanligtvis svarta kristaller; de är halvledare med n-typ konduktivitet och har potentiella tillämpningar i termoelektriska generatorer .

Kristallstruktur

Mg ₂ Si kristalliseras i antifluoritstrukturen. I det ansiktscentrerade kubiska gittret upptar Si-centra hörnen och ansiktscentrerade positioner av enhetscellen och Mg-centra upptar åtta tetraedriska platser i det inre av enhetscellen. Koordinationsnumren för Si och Mg är åtta respektive fyra.

Syntes

Reaktionen av pulveriserad sand med magnesiumpulver.

Den kan framställas genom att värma upp kiseldioxid , SiO ₂ , som finns i sand , med överskott av magnesium . Processen bildar först kiselmetall och magnesiumoxid , och om ett överskott av SiO ₂ används, bildas elementärt kisel:

2 Mg + Si02 _→ 2 MgO + Si

Om ett överskott av Mg är närvarande, bildas Mg _{2 Si från reaktionen av kvarvarande magnesium med kisel:}

2 Mg + Si → _Mg2Si

Dessa reaktioner fortskrider exotermt, till och med explosivt.

Reaktioner

Reaktionen av magnesiumsilicid med 10% saltsyra.

Magnesiumsilicid kan ses som bestående av Si ⁴⁻ joner. Som sådan är den reaktiv mot syror. Sålunda, när magnesiumsilicid behandlas med saltsyra , bildas silan (SiH ₄ ) och magnesiumklorid :

Mg ₂ Si + 4 HCl → SiH ₄ + 2 MgCl ₂

Svavelsyra kan också användas. Dessa protonolysreaktioner är typiska för en grupp 2 alkalisk jordartsmetall och grupp 1 alkalimetall silicider . Den tidiga utvecklingen av kiselhydrider förlitade sig på denna reaktion.

Används

Magnesiumsilicid används för att skapa aluminiumlegeringar av 6000-serien , som innehåller upp till cirka 1,5 % Mg ₂ Si. En legering av denna grupp kan åldershärdas för att bilda Guinier-Preston-zoner och en mycket fin fällning, vilket båda resulterar i ökad styrka hos legeringen.

Magnesiumsilicid är en halvledare med smala gap . Dess växande kristall uppvisar konduktivitet av n-typ, men den kan ändras till p-typ genom dopning med Ag, Ga, Sn och möjligen Li (vid hög dopningsnivå). Den största potentiella elektroniska tillämpningen av Mg ₂ Si är i termoelektriska generatorer .