一氢化硅
化合物
一氢化硅（英語：Silylidyne）化学式为SiH，是一种自由基，发现于恒星以及固体硅表面单原子层中的物质，并推测在星际空间中也可能存在SiH。SiH可以通过实验方法获得，在低氢气分压条件下，用电弧轰击硅即可在表面生成SiH[1]。
| 一氢化硅 | |
|---|---|
| |
| IUPAC名 Silylidyne | |
| 系统名 λ1-硅烷 λ1-silane | |
| 别名 | 一氢化硅自由基 |
| 识别 | |
| CAS号 | 13774-94-2 
|
| PubChem | 6432086 |
| ChemSpider | 4937345 |
| SMILES |
|
| Gmelin | 254 |
| ChEBI | 30580 |
| 性质 | |
| 化学式 | HSi |
| 摩尔质量 | 29.09 g·mol−1 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
硅表面生成
用氢氟酸清洗固体晶体硅，即可在表面生成硅的氢化物层，当加热至750 K时，这些氢化层会分解成SiH[2]。另一种在硅表面包裹一层氢化物层的方法是与原子氢或热SiH4反应生成.[3]。只有在硅表面（111）晶面上才会生成纯的SiH，其他晶面则会产生其他二氢以及三氢化硅基团[3]。
注意
不要把一氢化硅（次甲硅基自由基）SiH与次甲硅基≡SiH混淆，≡SiH包含一个三键，且氢原子可以被其他基团取代形成庞大的化合家族。已知其可作为钼的配体。
自然分布
1933年，在一个太阳黑子中首次注意到SiH，这是SiH在太空中首次被发现。随后又在太阳圆面、光球层和较冷恒星上发现。M型或S型蒭藁变星可能会发射SiH特征谱线。在更冷的棕矮星上，则没有发现SiH，取而代之的则是硅在低压下生成了一氧化硅（SiO）、在高压下生成了四氢化硅（SiH4）。推测这些天体中的SiO和SiH4与水反应过程中能短暂地生成少许SiH，才可被捕捉到[4]。
性质
SiH的Si-H键能为80 kcal/mol[3]。
光谱
其特征光谱带为A2Δ → X2Π跃迁引起，其更高的激发态为B2Σ−、C2Σ+、D2Δ、和E2Σ+[4]。
SiH在激发态A态下寿命为530纳秒，然后衰变成基态X[4]。
参考文献
- ^ Rochow, E. G. The Chemistry of Silicon: Pergamon International Library of Science, Technology, Engineering and Social Studies. Elsevier. 2013. ISBN 9781483187556 （英语）.
- ^ Sun, X. H.; Wang, S. D.; Wong, N. B.; Ma, D. D. D.; Lee, S. T.; Teo, Boon K. FTIR Spectroscopic Studies of the Stabilities and Reactivities of Hydrogen-Terminated Surfaces of Silicon Nanowires. Inorganic Chemistry. April 2003, 42 (7): 2398–2404. PMID 12665376. doi:10.1021/ic020723e.
- ^ 3.0 3.1 3.2 Cheng, C. C.; Yates, J. T. H-induced surface restructuring on Si(100): Formation of higher hydrides (PDF). Physical Review B. 1991, 43 (5): 4041–4045. Bibcode:1991PhRvB..43.4041C. PMID 9997752. doi:10.1103/PhysRevB.43.4041. （原始内容存档 (PDF)于February 4, 2021）.
- ^ 4.0 4.1 4.2 Yurchenko, Sergei N.; Sinden, Frances; Lodi, Lorenzo; Hill, Christian; Gorman, Maire N.; Tennyson, Jonathan. ExoMol line lists XXIV: A new hot line list for silicon monohydride, SiH. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1 February 2018, 473 (4): 5324–5333. Bibcode:2018MNRAS.473.5324Y. ISSN 0035-8711. S2CID 53375098. arXiv:1710.06964
. doi:10.1093/mnras/stx2738.
