Binary compounds of silicon
सिलिकॉन के द्विआधारी यौगिक द्विआधारी रासायनिक यौगिक होते हैं जिनमें सिलिकॉन और एक अन्य रासायनिक तत्व होता है। तकनीकी रूप से सिलिसाइड शब्द किसी भी ऐसे यौगिक के लिए आरक्षित है जिसमें सिलिकॉन अधिक इलेक्ट्रोपोजिटिव तत्व से जुड़ा होता है। द्विआधारी सिलिकॉन यौगिकों को कई वर्गों में वर्गीकृत किया जा सकता है। लवण सदृश सिलिसाइड इलेक्ट्रोपोजिटिव एस-ब्लॉक धातुओं के साथ बनते हैं। सहसंयोजक सिलिसाइड और सिलिकॉन यौगिक हाइड्रोजन और 10 से 17 के समूहों में तत्वों के साथ पाए जाते हैं। चांदी, सोना और समूह 12 तत्वों के अपवाद के साथ संक्रमण धातु धातु सिलिसाइड बनाती हैं। सामान्य संरचना एम. एन. एस. आई. या एम. एस. आई. एन. के साथ 1 से 6 तक और एम धातु के लिए खड़ा है। उदाहरण हैं एम5एसआई, एम3एसआई (क्यू, वी, सीआर, मो, एमएन, फे, पीटी, यू), एम2एसआई (जेडआर, एचएफ, ता, इर, रु, आरएच, को, नी, सी), एम3एसआई2 (एचएफ, टीएच, यू), एमएसआई (टीआई, जेडआर, एचएफ, फे, सीई, टीएच, पु) और एमएसआई2 (टीआई, वी, एनबी, टा, सीआर, मो, डब्ल्यू, आरई)। कोप-न्यूमैन नियम इस प्रकार लागू होता हैः Cp (M, Si,) = xCp (M) + yCp (Si) एक सामान्य नियम के रूप में, नॉनस्टोकियोमेट्री अस्थिरता का तात्पर्य है। ये इंटरमेटेलिक्स सामान्य रूप से हाइड्रोलिसिस, भंगुर और संबंधित कार्बाइड या बोराइड की तुलना में कम तापमान पर पिघलने के लिए प्रतिरोधी होते हैं। वे विद्युत चालक हैं। हालांकि, कुछ, जैसे कि CRSi2, Mg2Si, β-FeSi2 और MnSi1.7, अर्धचालक हैं। चूँकि अपक्षयी अर्धचालक कुछ धात्विक गुण प्रदर्शित करते हैं, जैसे कि चमक और विद्युत चालकता जो तापमान के साथ कम हो जाती है, धातुओं के रूप में वर्गीकृत कुछ सिलिसाइड अर्धचालक हो सकते हैं। समूह 1 तत्वों के समूह 1 सिलिसाइड नमक जैसे सिलिसाइड होते हैं, सिवाय साइलेन (सी. आई. एच. 4) के जिनके हाइड्रोजन के साथ बंधन सहसंयोजक होते हैं। उच्च साइलेन होमोलॉग डिसिलेन और ट्राइसिलेन होते हैं। पॉलीसिलिकॉन हाइड्राइड एक द्वि-आयामी बहुलक नेटवर्क है। लिथियम सिलिसाइड्स के कई समूह यौगिक ज्ञात हैं, जैसे कि Li13Si4, Li22Si5, Li7Si3 और Li12Si7। Li4.4Si उच्च-ऊर्जा बॉल मिल प्रक्रिया में सिलिकॉन और लिथियम धातु से तैयार किया जाता है। संभावित उपयोगों में लिथियम बैटरियों में इलेक्ट्रोड शामिल हैं। Li12Si7 में समतलीय Si56-वलय के साथ एक ज़िंट्ल चरण है। ली एन. एम. आर. स्पेक्ट्रोस्कोपी से पता चलता है कि ये वलय सुगंधित हैं। समूह 1 के अन्य तत्व भी समूह बनाते हैंः सोडियम सिलिसाइड को NaSi, NaSi2 और Na11Si36 द्वारा और पोटेशियम सिलिसाइड को K8Si46 द्वारा दर्शाया जा सकता है। समूह 1 सिलिसाइड सामान्य रूप से उच्च पिघलने, धातु धूसर, मध्यम से खराब विद्युत चालकता के साथ होते हैं और तत्वों को गर्म करके तैयार किए जाते हैं। बी. ए. 8. सी. 46 के लिए अतिचालक गुणों की सूचना दी गई है। कई सिलिकॉन ज़िंटल आयनों (,,) को समूह 1 काउंटरियन के रूप में जाना जाता है। बेरिलियम को छोड़कर समूह 2 तत्वों के समूह 2 सिलिसाइड भी नमक जैसे सिलिसाइड होते हैं, जिनका सिलिकॉन के साथ चरण आरेख एक सरल यूटेक्टिक (1085 डिग्री सेल्सियस @60 प्रतिशत वजन सिलिकॉन) होता है। फिर से संरचना में भिन्नता हैः मैग्नीशियम सिलिसाइड को Mg2Si द्वारा दर्शाया जाता है, कैल्शियम सिलिसाइड को Ca2Si, CaSi, CaSi2, Ca5Si3 द्वारा दर्शाया जा सकता है और Ca14Si19 द्वारा, स्ट्रोंटियम सिलिसाइड को Sr2Si, SrSi2 और Sr5Si3 द्वारा दर्शाया जा सकता है और बेरियम सिलिसाइड को BA2Si, BASi2, BA5Si3 और BA3Si4 द्वारा दर्शाया जा सकता है। एम. जी. 2. एस. आई. और एम. जी. 2. जी. ई. और एम. जी. 2. एस. एन. के साथ इसके ठोस समाधान अच्छी ऊष्मीय सामग्री हैं और उनके योग्यता मूल्यों का आंकड़ा स्थापित सामग्री के साथ तुलनीय है। संक्रमण और आंतरिक संक्रमण धातु संक्रमण धातुएं कम से कम एक द्विआधारी क्रिस्टलीय चरण के साथ सिलिकॉन इंटरमेटेलिक्स की एक विस्तृत श्रृंखला बनाती हैं। कुछ अपवाद भी हैं। सोना ठोस अवस्था में पारस्परिक घुलनशीलता के बिना वजन के हिसाब से 2.3 प्रतिशत सिलिकॉन (18 प्रतिशत परमाणु प्रतिशत) के साथ 363 डिग्री सेल्सियस पर एक यूटेक्टिक बनाता है। चांदी वजन के हिसाब से 11 प्रतिशत सिलिकॉन के साथ 835 डिग्री सेल्सियस पर एक और यूटेक्टिक बनाती है, फिर से नगण्य पारस्परिक ठोस अवस्था घुलनशीलता के साथ। समूह 12 में सभी तत्व परस्पर ठोस-अवस्था घुलनशीलता के बिना धातु पिघलने बिंदु के करीब एक यूटेक्टिक बनाते हैंः 419 डिग्री सेल्सियस पर जस्ता और> 99 परमाणु प्रतिशत जस्ता और 320 डिग्री सेल्सियस (<99 प्रतिशत सीडी) पर कैडमियम। व्यावसायिक रूप से प्रासंगिक इंटरमेटेलिक्स समूह 6 मोलिब्डेनम डिसिलिसाइड हैं, जो एक वाणिज्यिक सिरेमिक है जिसका उपयोग ज्यादातर हीटिंग तत्व के रूप में किया जाता है। टंगस्टन डिसिलिसाइड भी एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध सिरेमिक है जिसका उपयोग माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है। प्लैटिनम सिलिसाइड एक अर्धचालक पदार्थ है। फेरोसिलिकॉन एक लौह मिश्र धातु है जिसमें कुछ कैल्शियम और एल्यूमीनियम भी होता है। MnSi, जिसे ब्राउनलीट के रूप में जाना जाता है, बाहरी अंतरिक्ष में पाया जा सकता है। कई एम. एन. सिलिसाइड एक नोवोत्नी चरण बनाते हैं। सिलिकॉन और मैंगनीज पर आधारित नैनोवायर को एमएन19एसआई33 पर आधारित नैनोवायर बनाने वाले एमएन (सीओ) 5एसआईसीएल3 से संश्लेषित किया जा सकता है। या सिलिकॉन सतह MnSi1.73 पर उगाए जाने की जांच थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री और एक ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक पतली फिल्म के रूप में की गई थी। एकल-क्रिस्टल MnSi1.73 टिन-लीड पिघलने से बन सकता है तकनीकी अनुसंधान की सीमाओं में, आयरन डिसिलिसाइड ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के लिए अधिक से अधिक प्रासंगिक होता जा रहा है, विशेष रूप से इसके क्रिस्टलीय रूप β-FeSi2 में। इनका उपयोग पतली परतों के रूप में या नैनोकणों के रूप में किया जाता है, जो सिलिकॉन सब्सट्रेट पर एपिटैक्सियल वृद्धि के माध्यम से प्राप्त होते हैं। समूह 13 समूह 13 में बोरान (एक धातु) कई द्विआधारी क्रिस्टलीय सिलिकॉन बोराइड यौगिकों का निर्माण करता हैः सी. बी. 3, सी. बी. 6, सी. बी. एन। एल्यूमीनियम के साथ, एक संक्रमण के बाद की धातु, 1.5% के ठोस एल्यूमीनियम में सिलिकॉन की अधिकतम घुलनशीलता के साथ एक यूटेक्टिक (577 डिग्री सेल्सियस @12.2 परमाणु% एएल) बनता है। सिलिकॉन युक्त व्यावसायिक रूप से प्रासंगिक एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में कम से कम तत्व जोड़ा जाता है। गैलियम, जो संक्रमण के बाद की धातु भी है, 29 डिग्री सेल्सियस पर 99.99% Ga के साथ पारस्परिक ठोस-अवस्था घुलनशीलता के बिना एक यूटेक्टिक बनाता है; इंडियम और थैलियम समान रूप से व्यवहार करते हैं। समूह 14 सिलिकॉन कार्बाइड (एस. आई. सी.) का व्यापक रूप से कार ब्रेक और बुलेटप्रूफ जैकेट में सिरेमिक या उदाहरण के रूप में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग अर्धचालक इलेक्ट्रॉनिक्स में भी किया जाता है। यह 1600 और 2500 डिग्री सेल्सियस के बीच एक एचसन भट्टी में सिलिकॉन डाइऑक्साइड और कार्बन से निर्मित होता है। अल्फा सिलिकॉन कार्बाइड के साथ 250 ज्ञात क्रिस्टलीय रूप हैं जो सबसे आम हैं। सिलिकॉन स्वयं माइक्रोचिप्स में उपयोग की जाने वाली एक महत्वपूर्ण अर्धचालक सामग्री है। यह वाणिज्यिक रूप से सिलिका और कार्बन से 1900 डिग्री सेल्सियस पर उत्पादित किया जाता है और हीरे के घन क्रिस्टल संरचना में क्रिस्टलीकृत होता है। जर्मेनियम सिलिसाइड एक ठोस घोल बनाता है और फिर से एक व्यावसायिक रूप से उपयोग की जाने वाली अर्धचालक सामग्री है। टिन-सिलिकॉन चरण आरेख एक यूटेक्टिक है और सीसा-सिलिकॉन चरण आरेख एक मोनोटेक्टिक संक्रमण और एक छोटा यूटेक्टिक संक्रमण दिखाता है लेकिन कोई ठोस घुलनशीलता नहीं है। समूह 15 सिलिकॉन नाइट्राइड (सी. आई. 3. एन. 4) इंजन के पुर्जों जैसे कई वाणिज्यिक उच्च-तापमान अनुप्रयोगों के साथ एक सिरेमिक है। इसे 1300 और 1400 डिग्री सेल्सियस के बीच के तापमान पर तत्वों से संश्लेषित किया जा सकता है। तीन अलग-अलग क्रिस्टलोग्राफिक रूप मौजूद हैं। अन्य द्विआधारी सिलिकॉन नाइट्रोजन यौगिकों (सी. आई. एन., सी. आई. 2. एन. 3, सी. आई. 3. एन.) का प्रस्ताव किया गया है और अन्य सी. आई. एन. यौगिकों की जांच क्रायोजेनिक तापमान (सी. आई. एन. 2, सी. आई. (एन. 2) 2, सी. आई. एन. एस. आई.) पर की गई है। सिलिकॉन टेट्राज़ाइड एक अस्थिर यौगिक है जो आसानी से फट जाता है। फॉस्फोरस के साथ चरण आरेख सी. आई. पी. और सी. आई. पी. 2 को दर्शाता है। एक रिपोर्ट किया गया सिलिकॉन फॉस्फाइड Si12P5 (कोई व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं) है, जो एक अनाकार Si-P मिश्र धातु के एनीलिंग से बनता है। 40 बार पर मापा गया आर्सेनिक-सिलिकॉन चरण आरेख के दो चरण हैंः सी. आई. ए. और सी. आई. ए. 2। एंटीमनी-सिलिकॉन प्रणाली में एस. बी. के पिघलने बिंदु के करीब एक एकल यूटेक्टिक होता है। बिस्मथ प्रणाली एक मोनोटेक्टिक है। समूह 16 में सिलिकॉन डाइऑक्साइड एक बहुत ही सामान्य यौगिक है जो व्यापक रूप से रेत या क्वार्ट्ज के रूप में पाया जाता है। SiO2 चतुष्फलकीय है जिसमें प्रत्येक सिलिकॉन परमाणु 4 ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा हुआ है। एक बहुलक श्रृंखला बनाने के लिए जुड़े टेट्राहेड्रा के साथ कई क्रिस्टलीय रूप मौजूद हैं। ट्रिडिमाइट और क्रिस्टोबालाइट इसके उदाहरण हैं। एक कम आम ऑक्साइड सिलिकॉन मोनोऑक्साइड है जो बाहरी अंतरिक्ष में पाया जा सकता है। अपुष्ट स्थिति Si2O, Si3O2, Si3O4, Si2O3 और Si3O5 के लिए अपुष्ट रिपोर्ट मौजूद हैं। सिलिकॉन सल्फाइड भी एक श्रृंखला यौगिक है। गैस चरण में चक्रीय सी. आई. एस. 2 के मौजूद होने की सूचना मिली है। सेलेनियम के साथ सिलिकॉन के चरण आरेख के दो चरण हैंः SiSe2 और SiSe। टेल्यूरियम सिलिसाइड एक अर्धचालक है जिसका सूत्र टीईएसआई2 या टीई2एसआई3 है। समूह 17 में द्विआधारी सिलिकॉन यौगिक गैसीय सिलिकॉन फ्लोराइड (सी. आई. एफ. 4) से लेकर तरल सिलिकॉन क्लोराइड (सी. आई. सी. एल. 4 और सिलिकॉन ब्रोमाइड सी. आई. बी. आर. 4) से लेकर ठोस सिलिकॉन आयोडाइड (सी. आई. 4) तक के स्थिर यौगिक हैं। इन यौगिकों में आणविक ज्यामिति चतुष्फलकीय और बंधन मोड सहसंयोजक है। इस समूह में अन्य ज्ञात स्थिर फ्लोराइड हैं Si2F6, Si3F8 (तरल) और पॉलीमेरिक ठोस जिन्हें पॉलीसिलिकॉन फ्लोराइड (SiF2) x और (SiF) x के रूप में जाना जाता है। अन्य हैलाइड समान द्विआधारी सिलिकॉन यौगिक बनाते हैं। द्विआधारी सिलिकॉन यौगिकों की आवर्त सारणी संदर्भ द्विआधारी यौगिक सिलिकॉन यौगिक सिलिकॉन, द्विआधारी यौगिक