El siliciuro de magnesio , Mg 2 Si, es un compuesto inorgánico que consta de magnesio y silicio . El Mg _ { 2} Si crecido normalmente forma cristales negros; son semiconductores con conductividad tipo ny tienen aplicaciones potenciales en generadores termoeléctricos . [3]
 | |
 | |
| Nombres | |
|---|---|
| Nombre IUPAC preferido Siliciuro de magnesio | |
| Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| Tarjeta de información ECHA | 100.041.125  |
| Número CE |
|
PubChem CID | |
| UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
| Propiedades | |
| Mg 2 Si | |
| Masa molar | 76,695 g · mol −1 |
| Apariencia | Cristales cúbicos grises [1] |
| Densidad | 1,99 g cm −3 [1] |
| Punto de fusion | 1.102 ° C (2.016 ° F; 1.375 K) [1] |
| reacciona [1] | |
| Estructura [2] | |
| Cúbico , cF12 | |
| Fm 3 m, # 225 | |
a = 0,6351 nm | |
Unidades de fórmula ( Z ) | 4 |
| Peligros | |
| Principales peligros | reacciona con ácido clorhídrico para producir silano |
| Frases R (desactualizadas) | R23 , R24 , R25 , R34 |
| Compuestos relacionados | |
Otros cationes | Siliciuro de calcio |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 verificar ( ¿qué es ?)  | |
| Referencias de Infobox | |
Estructura cristalina
Mg 2 Si cristaliza en la estructura antifluorita. En la celosía cúbica centrada en las caras, los centros de Si ocupan las esquinas y las posiciones centradas en las caras de la celda unitaria y los centros de Mg ocupan ocho sitios tetraédricos en el interior de la celda unitaria. Los números de coordinación de Si y Mg son ocho y cuatro, respectivamente. [2]
Síntesis
Se puede producir calentando dióxido de silicio , SiO 2 , que se encuentra en la arena , con exceso de magnesio . El proceso primero forma silicio metálico y óxido de magnesio y, si se usa un exceso de SiO 2 , se forma silicio elemental:
- 2 Mg + SiO 2 → 2 MgO + Si
Si hay un exceso de Mg, se forma Mg 2 Si a partir de la reacción del magnesio restante con el silicio:
- 2 Mg + Si → Mg 2 Si
Estas reacciones proceden de forma exotérmica, [4] incluso explosiva. [5]
Reacciones
Puede considerarse que el siliciuro de magnesio está formado por iones Si 4− . Como tal, es reactivo frente a los ácidos. Así, cuando se trata siliciuro de magnesio con ácido clorhídrico , se producen silano (SiH 4 ) y cloruro de magnesio :
- Mg 2 Si + 4 HCl → SiH 4 + 2 MgCl 2
También se puede utilizar ácido sulfúrico . Estas reacciones de protonólisis son típicas de un metal alcalinotérreo del Grupo 2 y de siliciuros de metal alcalino del Grupo 1 . El desarrollo temprano de hidruros de silicio se basó en esta reacción. [5]
Usos
El siliciuro de magnesio se utiliza para crear aleaciones de aluminio de la serie 6000 , que contienen hasta aproximadamente un 1,5% de Mg 2 Si. Una aleación de este grupo puede endurecerse por envejecimiento para formar zonas Guinier-Preston y un precipitado muy fino, lo que resulta en una mayor resistencia de la aleación. [6]
El siliciuro de magnesio es un semiconductor de espacio estrecho . Su cristal recién desarrollado exhibe conductividad de tipo n, pero puede cambiar a tipo p dopando con Ag, Ga, Sn y posiblemente Li (a un nivel de dopaje alto). La principal aplicación electrónica potencial del Mg 2 Si se encuentra en los generadores termoeléctricos . [3] [7]
Referencias
- ↑ a b c d Haynes, William M., ed. (2011). Manual CRC de Química y Física (92ª ed.). Boca Raton, FL: CRC Press . pag. 4.74. ISBN 1439855110.
- ^ a b Noda Y., Kon H., Furukawa Y., Otsuka N., Nishida IA, Masumoto K. (1992). "Preparación y propiedades termoeléctricas de Mg 2 Si 1 − x Ge x (x = 0.0∼0.4) Semiconductores de solución sólida" . Mater. Trans., JIM . 33 (9): 845–850. doi : 10.2320 / matertrans1989.33.845 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ a b Hirayama, Naomi (2019). "Dopaje tipo p de impurezas sustitucionales e intersticiales de Mg 2 Si termoeléctrico : un estudio teórico" . Sci. Technol. Adv. Mater . 20 (1): 160-172. doi : 10.1080 / 14686996.2019.1580537 . PMC 6419642 . PMID 30891103 .
- ^ Ehrlich, P. (1963) "Metales alcalinotérreos", p. 920 en Handbook of Preparative Inorgic Chemistry , 2ª ed., Vol. 1. G. Brauer (ed.). Academic Press, Nueva York.
- ^ a b Stock, Alfred; Somieski, Carl (1916). "Siliciumwasserstoffe. I. Die aus Magnesiumsilicid und Säuren entstehenden Siliciumwasserstoffe" . Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 49 : 111-157. doi : 10.1002 / cber.19160490114 .
- ^ "Propiedades y selección: aleaciones no ferrosas y materiales para fines especiales" en el manual ASM , 10ª ed., Vol. 1, 1990, ASM International, Materials Park, Ohio. ISBN 0871703785 .
- ^ Borisenko, Victor E. (2013). Siliciuros semiconductores: fundamentos, formación, propiedades . Springer Science & Business Media. págs. 187, 287. ISBN 978-3-642-59649-0.
