El ortosilicato de tetraetilo , formalmente llamado tetraetoxisilano y abreviado TEOS , es el compuesto químico con la fórmula Si (OC 2 H 5 ) 4 . TEOS es un líquido incoloro que se degrada en agua. TEOS es el éster etílico del ácido ortosilícico , Si (OH) 4 . Es el alcóxido de silicio más común .
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Nombres | |
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Nombre IUPAC tetraetoxisilano | |
Otros nombres ortosilicato de tetraetilo; silicato de etilo; éster tetraetílico de ácido silícico; etóxido de silicio; TEOS; silicato de tetraetilo | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.000.986 ![]() |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
SiC 8 H 20 O 4 | |
Masa molar | 208,33 g⋅mol −1 |
Apariencia | Líquido incoloro |
Olor | Afilado, parecido al alcohol [1] |
Densidad | 0,933 g / ml a 20 ° C |
Punto de fusion | −77 ° C (−107 ° F; 196 K) |
Punto de ebullición | 168 a 169 ° C (334 a 336 ° F; 441 a 442 K) |
Reacciona con agua, soluble en etanol y 2-propanol. | |
Presión de vapor | 1 mmHg [1] |
Peligros | |
Principales peligros | Inflamable, nocivo por inhalación. |
punto de inflamabilidad | 45 ° C (113 ° F; 318 K) |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis media ) | 6270 mg / kg (rata, oral) [2] |
LC Lo ( menor publicado ) |
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NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
PEL (permitido) | TWA 100 ppm (850 mg / m 3 ) [1] |
REL (recomendado) | TWA 10 ppm (85 mg / m 3 ) [1] |
IDLH (peligro inmediato) | 700 ppm [1] |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
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Referencias de Infobox | |
TEOS es una molécula tetraédrica. Como sus muchos análogos, se prepara mediante alcoholisis de tetracloruro de silicio :
- SiCl 4 + 4 EtOH → Si (OEt) 4 + 4 HCl
donde Et es el grupo etilo , C 2 H 5 y, por tanto, EtOH es etanol .
Aplicaciones
TEOS se utiliza principalmente como agente de reticulación en polímeros de silicona y como precursor del dióxido de silicio en la industria de los semiconductores. [3] TEOS también se utiliza como fuente de sílice para la síntesis de algunas zeolitas . [4] Otras aplicaciones incluyen revestimientos para alfombras y otros objetos. TEOS se utiliza en la producción de aerogel . Estas aplicaciones aprovechan la reactividad de los enlaces Si-OR. [5] TEOS se ha utilizado históricamente como un aditivo de los combustibles de cohetes a base de alcohol para disminuir el flujo de calor a la pared de la cámara de los motores refrigerados de forma regenerativa en más del 50%. [6]
Otras reacciones
TEOS se convierte fácilmente en dióxido de silicio con la adición de agua:
- Si (OC 2 H 5 ) 4 + 2 H 2 O → SiO 2 + 4 C 2 H 5 OH
Se muestra una ecuación idealizada, en realidad la sílice producida está hidratada. Esta reacción de hidrólisis es un ejemplo de un proceso sol-gel . El producto secundario es etanol. La reacción procede a través de una serie de reacciones de condensación que convierten la molécula de TEOS en un sólido similar a un mineral mediante la formación de enlaces Si-O-Si. Las velocidades de esta conversión son sensibles a la presencia de ácidos y bases, los cuales sirven como catalizadores . El proceso Stöber permite la formación de sílice monodispersa y mesoporosa . [7] [8] [9]
A temperaturas elevadas (> 600 ° C), TEOS se convierte en dióxido de silicio :
- Si (OC 2 H 5 ) 4 → SiO 2 + 2 (C 2 H 5 ) 2 O
El coproducto volátil es éter dietílico .
Seguridad
TEOS tiene baja toxicidad por ingestión. Mientras que el tetrametoxisilano es altamente dañino para los ojos ya que deposita sílice, el TEOS lo es mucho menos debido a la menor tasa de hidrólisis de los grupos etoxi. [10]
Referencias
- ^ a b c d e Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0282" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ a b "Silicato de etilo" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ Bulla, DAP; Morimoto, NI (1998). "Deposición de capas gruesas de óxido de silicio TEOS PECVD para aplicaciones integradas de guías de ondas ópticas". Películas sólidas delgadas . 334 : 60. Código Bibliográfico : 1998TSF ... 334 ... 60B . doi : 10.1016 / S0040-6090 (98) 01117-1 .
- ^ Kulprathipanja, Santi (2010) Zeolitas en separación y catálisis industrial , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, ISBN 3527629572 .
- ^ Rösch, Lutz; John, Peter y Reitmeier, Rudolf "Compuestos de silicio orgánicos" en la Enciclopedia de Química Industrial de Ullmann , Wiley-VCH, Weinheim, 2002. doi : 10.1002 / 14356007.a24_021 .
- ^ Clark, John D. (1972). ¡Encendido! Una historia informal de los propulsores líquidos para cohetes . Prensa de la Universidad de Rutgers. págs. 105-106. ISBN 9780813507255.
- ^ Boday, Dylan J .; Wertz, Jason T .; Kuczynski, Joseph P. (2015). "Funcionalización de nanopartículas de sílice para la prevención de la corrosión del metal subyacente". En Kong, Eric SW (ed.). Nanomateriales, polímeros y dispositivos: funcionalización de materiales y fabricación de dispositivos . John Wiley e hijos . págs. 121–140. ISBN 9781118866955.
- ^ Kicklebick, Guido (2015). "Nanopartículas y composites". En Levy, David; Zayat, Marcos (eds.). El manual de Sol-Gel: síntesis, caracterización y aplicaciones . 3 . John Wiley e hijos . págs. 227–244. ISBN 9783527334865.
- ^ Berg, John C. (2009). "Sistemas coloidales: fenomenología y caracterización". Introducción a interfaces y coloides: el puente a la nanociencia . Publicaciones científicas mundiales . págs. 367–368, 452–454. ISBN 9789813100985.
- ^ https://www.mathesongas.com/pdfs/msds/MAT09230.pdf
enlaces externos
- Base de datos de referencia estándar del NIST 69, versión de junio de 2005: Libro web de química del NIST
- CDC - Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos