Summary
El siliciuro de magnesio, Mg2Si, es un compuesto inorgánico formado por magnesio y silicio. El Mg2Si suele formar cristales negros; son semiconductores con conductividad de tipo n y tienen aplicaciones potenciales en generadores termoeléctricos.[2]
| Siliciuro de magnesio | ||
|---|---|---|
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| General | ||
| Fórmula molecular | Mg2Si | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 22831-39-6[1] | |
| ChemSpider | 81111 | |
| PubChem | 89858 | |
| UNII | 475E6FMG3K | |
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InChI=InChI=1S/2Mg.Si
Key: YTHCQFKNFVSQBC-UHFFFAOYSA-N | ||
| Propiedades físicas | ||
| Masa molar | 75,94701 g/mol | |
Estructura cristalina
editarEl Mg2Si cristaliza en la estructura antifluorita. En la red cúbica centrada en la cara,[3] los centros de Si ocupan las esquinas y las posiciones centradas en la cara de la celda unitaria y los centros de Mg ocupan ocho sitios tetraédricos en el interior de la celda unitaria. Los números de coordinación del Si y el Mg son ocho y cuatro, respectivamente.[4]
Síntesis
editarSe puede producir calentando dióxido de silicio, SiO2, que se encuentra en la arena, con un exceso de magnesio. El proceso forma primero silicio metálico y óxido de magnesio y, si se utiliza un exceso de SiO2, entonces se forma silicio elemental:
2 Mg + SiO2 → 2 MgO + Si
Si hay un exceso de Mg, se forma Mg2Si a partir de la reacción del magnesio restante con el silicio:
2 Mg + Si → Mg2Si
Estas reacciones proceden de forma exotérmica,[5] incluso explosiva.[6]
Reacciones
editarEl siliciuro de magnesio está formado por iones Si4-. Como tal, es reactivo frente a los ácidos. Así, cuando el siliciuro de magnesio se trata con ácido clorhídrico, se produce silano (SiH4) y cloruro de magnesio:
Mg2Si + 4 HCl → SiH4 + 2 MgCl2
También puede utilizarse ácido sulfúrico. Estas reacciones de protonólisis son típicas de los siliciuros de metales alcalinotérreos del Grupo 2 y de metales alcalinos del Grupo 1. El desarrollo temprano de los hidruros de silicio se basó en esta reacción.[6]
Usos
editarEl siliciuro de magnesio se utiliza para crear aleaciones de aluminio de la serie 6000, que contienen hasta aproximadamente un 1,5% de Mg2Si. Una aleación de este grupo puede endurecerse por envejecimiento para formar zonas Guinier-Preston y un precipitado muy fino, lo que aumenta la resistencia de la aleación.[7]
El siliciuro de magnesio es un semiconductor de brecha estrecha. Su cristal, tal y como ha crecido, muestra una conductividad de tipo n, pero puede cambiar a tipo p dopándolo con Ag, Ga, Sn y posiblemente Li (a un nivel de dopaje alto). La principal aplicación electrónica potencial del Mg2Si son los generadores termoeléctricos.[4][8]
Referencias
editar- ↑ Número CAS
- ↑ Hirayama, Naomi (2019). «Substitutional and interstitial impurity p-type doping of thermoelectric Mg2Si: a theoretical study». Sci. Technol. Adv. Mater. 20 (1): 160-172. Bibcode:2019STAdM..20..160H. PMC 6419642. PMID 30891103. doi:10.1080/14686996.2019.1580537.
- ↑ Haynes, William M., ed. (2011). CRC handbook of chemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data (92nd ed., 2011 - 2012 edición). CRC Press. ISBN 978-1-4398-5511-9. Consultado el 10 de noviembre de 2023.
- ↑ a b Noda Y., Kon H., Furukawa Y., Otsuka N., Nishida I.A., Masumoto K. (1992). «Preparation and Thermoelectric Properties of Mg2Si1−xGex (x=0.0~0.4) Solid Solution Semiconductors». Mater. Trans., JIM 33 (9): 845-850. doi:10.2320/matertrans1989.33.845.
- ↑ Ehrlich, P. (1963) "Alkaline Earth Metals", p. 920 in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd ed., Vol. 1. G. Brauer (ed.). Academic Press, New York.
- ↑ a b Stock, Alfred; Somieski, Carl (1916). «Siliciumwasserstoffe. I. Die aus Magnesiumsilicid und Säuren entstehenden Siliciumwasserstoffe». Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 49: 111-157. doi:10.1002/cber.19160490114.
- ↑ "Properties and Selection: Non-ferrous Alloys and Special Purpose Materials" in ASM Handbook, 10th ed., Vol. 1, 1990, ASM International, Materials Park, Ohio. ISBN 0871703785.
- ↑ Borisenko, Victor E. (2013). Semiconducting Silicides: Basics, Formation, Properties. Springer Science & Business Media. pp. 187, 287. ISBN 978-3-642-59649-0.
Enlaces externos
editar- Esta obra contiene una traducción derivada de «Magnesium silicide» de Wikipedia en inglés, concretamente de esta versión, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.
Datos: Q421028
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