Trisilane

composé chimique

Trisilane
Image illustrative de l’article Trisilane
Structure du trisilane
Identification
No CAS 7783-26-8
No ECHA 100.132.113
No CE 616-514-9
PubChem 139070
SMILES
InChI
Apparence liquide incolore[1]
Propriétés chimiques
Formule H8Si3  [Isomères]Si3H8
Masse molaire[2] 92,32 ± 0,0015 g/mol
H 8,73 %, Si 91,27 %,
Propriétés physiques
fusion −114,8 °C[1]
ébullition 52,8 °C[1]
Masse volumique 0,739 g·cm-3[1]
Précautions
SGH[3]
SGH02 : InflammableSGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
Danger
H224, H250, H261, H315, H319, H335,

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le trisilane est un composé chimique de formule Si3H8. Ce silane est l'analogue structurel silicié du propane C3H8. Il se présente sous la forme d'un liquide incolore pyrophorique ayant une pression de vapeur élevée, d'où un risque explosif important[1].

Le trisilane a été obtenu pour la première fois par Alfred Stock en faisant réagir de l'acide chlorhydrique HCl sur du siliciure de magnésium Mg2Si[4],[5]. Cette réaction a par la suite été exploitée par Friedrich Wöhler et Heinrich Buff, puis approfondie par Henri Moissan et Samuel Smiles en 1902[6].

Le trisilane peut également être obtenu en faisant réagir de l'octachlorotrisilane Si3Cl8 avec de l'aluminohydrure de lithium LiAlH4 ou par pyrolyse du disilane Si2H6[1] :

Si3Cl8 + 2 LiAlH4 ⟶ Si3H8 + 2 LiCl + 2 AlCl3.

Comme les autres silanes, il peut également être isolé par distillation fractionnée du mélange de silanes obtenu par décomposition acide du siliciure de magnésium ou par décharges électrostatiques sur du silane SiH4[1].

La principale propriété du trisilane est son instabilité thermique. Il se décompose en laissant un dépôt de silicium et en libérant du silane selon l'équation idéalisée[7] :

Si3H8Si + 2 SiH4.

Le trisilane a été étudié dans le cadre de l'application de couches minces de silicium dans l'industrie des semiconducteurs. La thermolyse du trisilane permet d'obtenir des nanofils de silicium[8].

Notes et référencesModifier

  1. a b c d e f et g (de) Georg Brauer, en collaboration avec Marianne Baudler, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, 3e éd. révisée, vol. I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, p. 658. (ISBN 3-432-02328-6)
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. (en) « Trisilane. Summary of Classification and Labelling », sur https://echa.europa.eu/, ECHA (consulté le 10 janvier 2021).
  4. (de) Alfred Stock et Carl Somieski, « Siliciumwasserstoffe. I. Die aus Magnesiumsilicid und Säuren entstehenden Siliciumwasserstoffe », Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, vol. 49, no 1,‎ , p. 111-157 (DOI 10.1002/cber.19160490114, lire en ligne)
  5. (en) Alfred Stock, Paul Stiebeler et Friedrich Zeidler, « Siliciumwasserstoffe, XVI.: Die höheren Siliciumhydride », Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (A and B Series), vol. 56, no 7,‎ , p. 1695-1705 (DOI 10.1002/cber.19230560735, lire en ligne)
  6. (en) P. W. Schenk, « Silanes », G. Brauer, Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2e éd., vol. 1, Academic Press, 1963, p. 680.
  7. (en) A. J. Vanderwielen, M. A. Ring et H. E. O'Neal, « Kinetics of the thermal decomposition of methyldisilane and trisilane », Journal of the American Chemical Society, vol. 97, no 5,‎ , p. 993-998 (DOI 10.1021/ja00838a008, lire en ligne)
  8. (en) Andrew T. Heitsch, Dayne D. Fanfair, Hsing-Yu Tuan et Brian A. Korgel, « Solution−Liquid−Solid (SLS) Growth of Silicon Nanowires », Journal of the American Chemical Society, vol. 130, no 16,‎ , p. 5436-5437 (DOI 10.1021/ja8011353, lire en ligne)