Disilicon(1+) 물리적 및 화학적 특성
Disilicon(1+)
기본 클러스터 화학 및 기상 연구에서 나타나는 양이온성 2원자 실리콘 종(Si2+)으로, 분석 및 재료 연구개발과 관련이 있습니다.
| CAS 번호 | 본 항목에 대해 명시되지 않음 |
| 분류 | 양이온성 실리콘 클러스터 |
| 전형적 형태 | 기상 이온 종 |
| 일반 등급 | EP |
Disilicon(1+)은 단일 전하를 갖는 양이온 클러스터 형태로 존재하는 동원자 실리콘 이량체이며, 경험식은 \(\mathrm{Si}_2^{+}\)입니다. 구조적으로 이 종은 두 개의 실리콘 원자가 서로 결합하고 있으며, 양전하가 이량체 골격 전반에 분포되어 있습니다. 전자 구조는 주로 실리콘의 원자가 오비탈(주로 3s와 3p)이 지배하며, 양이온 이량체 내 결합은 중성 실리콘-실리콘 결합 모티프에 비해 부분적인 전자 결핍 상태를 반영합니다. 이 전하는 전기적 전위를 증대시키고 친핵체 또는 배위 리간드와 상호작용할 강한 성향을 부여합니다.
작은 양이온성 클러스터로서, Disilicon(1+)은 기상과 배위 화학 분야에서 강한 루이스 산으로 행동합니다. 동원자라는 단순한 이유로 비극성을 갖지만, 양전하로 인해 높은 분극성과 강한 장거리 쿨롱 상호작용을 나타냅니다. 고전적인 산-염기 pKa 개념은 단일 기상의 이량체 양이온에는 직접 적용되지 않으나, 반응성 경향은 일반적인 클러스터 화학과 일치합니다: 전자 공여체와 용이한 배위, \(O_2\) 또는 기타 산화제에 의한 산화 가능성, 그리고 양성 용매와의 급격한 반응(가수분해 또는 리간드 교환) 등이 그것입니다. 이러한 특성은 클러스터 전자구조, 이온-분자 반응 메커니즘, 그리고 플라즈마, 기상 증착, 분석 질량분석 등 실리콘 함유 이온이 발생하는 환경에서 본 종의 중요성을 부각시킵니다.
이 물질에 대해 보고된 일반 상업용 등급은 EP입니다.
기본 물리적 특성 (밀도, 융점, 비점)
원자량
계산된 분자량(이량체 질량)은 \(56.17\,\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)입니다(표기: 56.17).
이 값은 양이온 이량체를 위한 두 개의 실리콘 원자 질량의 합계에 해당하며, 벌크 고체의 거시적 원자량 규격이 아닌 계산된 분자 질량입니다.
외관 및 물리 상태
현재 데이터 환경에서는 이 특성에 대한 실험적으로 확립된 값이 없습니다.
밀도
현재 데이터 환경에서는 이 특성에 대한 실험적으로 확립된 값이 없습니다.
융점
현재 데이터 환경에서는 이 특성에 대한 실험적으로 확립된 값이 없습니다.
비점
현재 데이터 환경에서는 이 특성에 대한 실험적으로 확립된 값이 없습니다.
화학적 특성 (반응성 및 산화 상태)
산화 상태
본 종은 \(+1\)의 형식상 전하를 가집니다(보고된 형식 전하 값은 1). \(\mathrm{Si}_2^{+}\)과 같은 동원자 이량체의 경우 양의 전하가 결합 골격 전체에 비편재화되어 있으므로 개별 원자에 정수 산화 상태를 할당하는 것은 본질적으로 모호합니다; 화학적으로 적절한 서술은 이 이량체가 두 개의 실리콘 원자가 뚜렷한 독립 산화 상태를 갖는 대신 전자 결핍 양이온 단위라는 점입니다.
공기 및 물과의 반응성
양이온성 실리콘 클러스터로서 \(\mathrm{Si}_2^{+}\)는 산화제 및 친핵체에 대해 매우 반응성이 큽니다. 분자 상태의 산소 또는 기타 산화성 가스 존재 하에서 산화 경로를 거쳐 기상 또는 표면 매개 반응에서 실리콘 산화물 또는 산화된 클러스터 분절이 생성됩니다. 양성 매질(물, 알코올)과의 접촉은 일반적으로 빠른 반응(가수분해, 프로톤 전달, 리간드 교환)을 일으켜 더 안정한 실리콘-산소 또는 실리콘-수소 화합물을 만듭니다. 이는 양전하가 있는 클러스터가 강한 친전자성을 띔을 반영합니다.
산 및 염기와의 반응성
\(\mathrm{Si}_2^{+}\)는 루이스 산으로 작용하여 루이스 염기(예: 공여 리간드, 용매 분자)와 배위 반응을 하여 착물을 형성합니다. 강염기성 매질에서는 실리콘 중심에 대한 친핵성 공격이 일어날 수 있으며, 강산성 매질에서는 배위 리간드의 프로톤화 또는 대항 이온 관련 과정이 우세할 수 있습니다. 구체적 반응 경로는 상(기상 vs 응축상), 대항 이온 및 리간드 환경에 따라 크게 달라집니다.
동위원소 조성
안정 동위원소
원소 실리콘은 일반적으로 안정 동위원소인 \(\mathrm{^{28}Si}\), \(\mathrm{^{29}Si}\), \(\mathrm{^{30}Si}\)를 포함합니다. \(\mathrm{Si}_2^{+}\)의 대량 샘플은 동위원소 농축이나 분리 절차가 수행되지 않는 한 기원 실리콘의 동위원소 분포를 반영합니다.
방사성 동위원소
현재 데이터 환경에서는 이 특성에 대한 실험적으로 확립된 값이 없습니다.
열역학적 파라미터
열용량 및 관련 데이터
현재 데이터 환경에서는 이 특성에 대한 실험적으로 확립된 값이 없습니다.
엔탈피 및 깁스 자유 에너지
현재 데이터 환경에서는 이 특성에 대한 실험적으로 확립된 값이 없습니다.
식별자 및 동의어
등록 번호 및 코드
- 분자식: \(\mathrm{Si}_2^{+}\) (표기: Si2+)
- 분자량: \(56.17\,\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\) (표기: 56.17)
- 정확 질량 / 단일 동위원소 질량: 55.95385307
- 형식 전하: 1
- SMILES: [Si][Si+]
- InChI: InChI=1S/Si2/c1-2/q+1
- InChIKey: MEMLCQNRJARANC-UHFFFAOYSA-N
- ChEBI 식별자: CHEBI:30591
- Wikidata 식별자: Q27113885
- 내부 화합물 식별자(CID): 16019982
SMILES 및 InChI 문자열은 화학정보학용 평문 식별자로 제시됩니다.
동의어 및 일반 명칭
출원자가 제공한 동의어는 다음과 같습니다: - disilicon(1+) - CHEBI:30591 - RefChem:1083826 - lambda1-silanylsilicon(1+) - Si2(+) - Si2 - Q27113885
산업 및 상업적 응용 분야
주요 사용 분야
현재 데이터 환경에서는 간략한 적용 요약이 제공되지 않으며, 실제로는 위에 기술한 일반 특성에 따라 선택됩니다.
그러나 분류 수준에서는, 양이온성 실리콘 클러스터가 기본 클러스터 과학, 반도체 공정용 플라즈마, 기상 이온 화학, 그리고 실리콘 함유 이온 및 클러스터 형성이 나타나는 분석 질량분석 분야와 관련됩니다.
전형적 응용 예
- 기상 분광학 및 질량분석법을 이용한 실리콘 클러스터 전자 구조 및 결합의 기본 연구.
- 플라즈마 보조 박막 증착 및 화학 증기 증착 공정과 관련된 이온-분자 반응 속도 및 메커니즘 연구용 모델 시스템.
- 이온화 또는 스퍼터링 과정에서 일시적으로 관찰되는 실리콘 양이온에 관한 분석적 맥락.
안전 및 취급 개요
보관 및 취급 고려 사항
반응성이 높고 전자 부족인 실리콘 양이온인 \(\mathrm{Si}_2^{+}\)는 일반적으로 제어된 계측 환경(예: 기상 이온원, 플라즈마 반응기)에서 생성 및 취급됩니다. 반응성 실리콘 종에 대한 일반적인 취급 원칙이 적용됩니다: 가능한 한 공기 및 수분과의 노출을 차단(불활성 분위기 기법 사용), 밀폐 시스템 외부에서 자유 이온 종의 생성을 최소화, 저압 또는 제어된 분위기 작동용 장비 사용. 이 종을 제어되지 않은 벌크 형태로 저장하거나 취급하지 말아야 하며, 전하를 띤 실리콘 클러스터 생성 또는 조작 시 적절한 밀폐 및 공정 제어가 필요합니다.
위험성, 운송 및 규제에 관한 상세 정보는 제품별 안전보건자료(SDS)와 지역 법규를 참조하시기 바랍니다.
직업적 노출 및 보호 조치
직업적 관리는 반응성 가스/이온원 및 미립자/스퍼터링 종에 대한 표준 산업위생 관행을 따라야 합니다: 이온화원 국부 배기 또는 밀폐, 노출 방지용 공학적 제어, 개인 보호 장비 사용(적절한 장갑, 눈 보호구, 실험복). 반응성 실리콘 함유 에어로졸 또는 응축물의 흡입과 피부 접촉을 피하십시오. 압축 가스 시스템, 진공/플라즈마 장비 및 이온원 취급에 대한 교육을 운영자에게 권장합니다.
