Условие задачи

Часто особо чистый кремний, применяемый в полупроводниковой технике, производят с использованием реакций разложения тетраиодида кремния (при 1000°C на танталовой спирали) или силана (при 700°C). Напишите уравнения этих реакций.

Решение

Дисциплина данной задачи – неорганическая химия (синтез чистого кремния с применением термических разложений).

Чтобы получить особо чистый кремний, используют реакции разложения следующих соединений:

1. Разложение тетраиодида кремния (SiI₄). При высокотемпературном нагревании (примерно 1000°С) тетраиодид кремния распадается на кремний и молекулярный йод согласно уравнению:

SiI₄ → Si + 2 I₂

Проверим балансировку: слева – 1 атом Si и 4 атома I; справа – 1 атом Si и 2 молекулы I₂, что даёт 2×2 = 4 атома I.

2. Разложение силана (SiH₄). При температуре около 700°С силан разлагается на кремний с выделением водорода. Уравнение реакции выглядит так:

SiH₄ → Si + 2 H₂

Здесь слева – 1 атом Si и 4 атома H; справа – 1 атом Si и 2 молекулы водорода (2×2 = 4 атома H).

Таким образом, обе реакции приводят к получению кремния; разница лишь в условиях проведения разложения и в составе исходного соединения.