一氫化硅
化合物
一氫化硅（英語：Silylidyne）化學式為SiH，是一種自由基，發現於恆星以及固體硅表面單原子層中的物質，並推測在星際空間中也可能存在SiH。SiH可以通過實驗方法獲得，在低氫氣分壓條件下，用電弧轟擊硅即可在表面生成SiH[1]。
| 一氫化硅 | |
|---|---|
| |
| IUPAC名 Silylidyne | |
| 系統名 λ1-硅烷 λ1-silane | |
| 別名 | 一氫化硅自由基 |
| 識別 | |
| CAS號 | 13774-94-2 
|
| PubChem | 6432086 |
| ChemSpider | 4937345 |
| SMILES |
|
| Gmelin | 254 |
| ChEBI | 30580 |
| 性質 | |
| 化學式 | HSi |
| 摩爾質量 | 29.09 g·mol−1 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
硅表面生成
用氫氟酸清洗固體晶體硅，即可在表面生成硅的氫化物層，當加熱至750 K時，這些氫化層會分解成SiH[2]。另一種在硅表面包裹一層氫化物層的方法是與原子氫或熱SiH4反應生成.[3]。只有在硅表面（111）晶面上才會生成純的SiH，其他晶面則會產生其他二氫以及三氫化硅基團[3]。
注意
不要把一氫化硅（次甲硅基自由基）SiH與次甲硅基≡SiH混淆，≡SiH包含一個三鍵，且氫原子可以被其他基團取代形成龐大的化合家族。已知其可作為鉬的配體。
自然分布
1933年，在一個太陽黑子中首次注意到SiH，這是SiH在太空中首次被發現。隨後又在太陽圓面、光球層和較冷恆星上發現。M型或S型蒭藁變星可能會發射SiH特徵譜線。在更冷的棕矮星上，則沒有發現SiH，取而代之的則是硅在低壓下生成了一氧化硅（SiO）、在高壓下生成了四氫化硅（SiH4）。推測這些天體中的SiO和SiH4與水反應過程中能短暫地生成少許SiH，才可被捕捉到[4]。
性質
SiH的Si-H鍵能為80 kcal/mol[3]。
光譜
其特徵光譜帶為A2Δ → X2Π躍遷引起，其更高的激發態為B2Σ−、C2Σ+、D2Δ、和E2Σ+[4]。
SiH在激發態A態下壽命為530納秒，然後衰變成基態X[4]。
參考文獻
- ^ Rochow, E. G. The Chemistry of Silicon: Pergamon International Library of Science, Technology, Engineering and Social Studies. Elsevier. 2013. ISBN 9781483187556 （英語）.
- ^ 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. （原始內容存檔 (PDF)於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.
