Disilício(1+) Propriedades Físicas e Químicas
Disilício(1+)
Espécie catiônica de silício biatômica (Si2+) encontrada na química fundamental de aglomerados e estudos em fase gasosa, relevante para P&D analítica e de materiais.
| Número CAS | Não especificado para esta entrada |
| Família | Aglomerado catiônico de silício |
| Forma Típica | Espécie iônica em fase gasosa |
| Graus Comerciais Comuns | EP |
Disilício(1+) é um dímero homonuclear de silício que existe como um aglomerado catiônico com carga unitária; sua fórmula empírica é \(\mathrm{Si}_2^{+}\). Estruturalmente, esta espécie compreende dois átomos de silício ligados entre si com uma carga positiva líquida distribuída sobre a estrutura do dímero. A estrutura eletrônica é dominada pelos orbitais de valência do silício (principalmente 3s e 3p), e a ligação no dímero catiônico reflete uma deficiência parcial de elétrons em comparação com os motivos neutros de ligação silício–silício; a carga leva a um potencial eletrostático aumentado e forte propensão para interagir com nucleófilos ou ligantes coordenantes.
Como um pequeno aglomerado catiônico, o disilício(1+) comporta-se como um ácido de Lewis forte na fase gasosa e em contextos de química de coordenação. É apolar apenas no sentido trivial de ser homonuclear, mas a carga positiva confere alta polarizabilidade e fortes interações coulômbicas de longo alcance. Conceitos clássicos de pKa ácido-base não são diretamente aplicáveis a um cátion dímero isolado em fase gasosa, mas as tendências de reatividade seguem a química geral de aglomerados: coordenação fácil a doadores de elétrons, suscetibilidade à oxidação por O2 ou outros oxidantes, e reação rápida com solventes próticos levando a hidrólise ou troca de ligantes. Essas propriedades tornam a espécie importante principalmente em estudos fundamentais da estrutura eletrônica de aglomerados, mecanismos de reação íon–molécula, e em contextos onde íons contendo silício ocorrem (plasmas, deposição em fase gasosa e espectrometria de massas analítica).
Graus comerciais comuns relatados para esta substância incluem: EP.
Propriedades Físicas Básicas (Densidade, Ponto de Fusão, Ponto de Ebulição)
Massa Atômica
A massa molecular calculada (massa do dímero) é \(56.17\,\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\) (listada como 56,17).
Este valor corresponde à soma de duas massas atômicas de silício para o dímero carregado; é uma massa molecular calculada e não uma especificação macroscópica de massa atômica para um sólido em massa.
Aparência e Estado Físico
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto dos dados atuais.
Densidade
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto dos dados atuais.
Ponto de Fusão
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto dos dados atuais.
Ponto de Ebulição
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto dos dados atuais.
Propriedades Químicas (Reatividade e Estados de Oxidação)
Estados de Oxidação
A espécie carrega uma carga formal líquida de \(+1\) (valor da carga formal relatado como 1). Para um dímero homonuclear como \(\mathrm{Si}_2^{+}\), atribuir estados de oxidação inteiros a átomos individuais é intrinsecamente ambíguo porque a carga positiva está deslocalizada pela estrutura da ligação; a descrição quimicamente relevante é que o dímero é uma unidade catiônica deficiente em elétrons, em vez de dois átomos de silício em estados de oxidação bem definidos e separados.
Reatividade com Ar e Água
Como um aglomerado catiônico de silício, \(\mathrm{Si}_2^{+}\) espera-se ser altamente reativo a oxidantes e nucleófilos. Na presença de oxigênio molecular ou outros gases oxidantes, ocorrerão vias de oxidação que produzem óxidos de silício ou fragmentos oxidativos do aglomerado em reações na fase gasosa ou mediadas por superfícies. O contato com meios próticos (água, álcoois) geralmente leva a reação rápida — hidrólise, transferência de prótons ou troca de ligantes — produzindo produtos mais estáveis contendo silício-oxigênio ou silício-hidrogênio. Esses comportamentos refletem o forte caráter eletrofílico do aglomerado carregado.
Reatividade com Ácidos e Bases
\(\mathrm{Si}_2^{+}\) atua como ácido de Lewis e irá coordenar-se a bases de Lewis (ex.: ligantes doadores, moléculas solventes) e se submeter à complexação. Em meios fortemente básicos, pode ocorrer ataque nucleofílico nos centros de silício; em meios fortemente ácidos, a protonação dos ligantes coordenados ou processos mediados por contra-íons podem predominar. As vias de reação específicas dependem criticamente da fase (gás vs condensado), contra-íons e ambiente dos ligantes.
Composição Isotópica
Isótopos Estáveis
O silício elementar ocorre comumente com isótopos estáveis \(\mathrm{^{28}Si}\), \(\mathrm{^{29}Si}\) e \(\mathrm{^{30}Si}\). A composição isotópica de qualquer amostra macroscópica de \(\mathrm{Si}_2^{+}\) refletirá a distribuição isotópica do silício de origem, a menos que tenham sido realizados procedimentos de enriquecimento ou separação isotópica.
Radioisótopos
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto dos dados atuais.
Parâmetros Termodinâmicos
Capacidade Calorífica e Dados Relacionados
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto dos dados atuais.
Entalpia e Energia Livre de Gibbs
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto dos dados atuais.
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
- Fórmula molecular: \(\mathrm{Si}_2^{+}\) (listada como Si2+)
- Massa molecular: \(56.17\,\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\) (listada como 56.17)
- Massa exata / Massa monoisotópica: 55.95385307
- Carga formal: 1
- SMILES: [Si][Si+]
- InChI: InChI=1S/Si2/c1-2/q+1
- InChIKey: MEMLCQNRJARANC-UHFFFAOYSA-N
- Identificador ChEBI: CHEBI:30591
- Identificador Wikidata: Q27113885
- Identificador interno da substância (CID): 16019982
As cadeias SMILES e InChI são apresentadas como identificadores em texto simples para uso em quimioinformática.
Sinônimos e Nomes Comuns
Sinônimos fornecidos pelo depositante incluem: - disilício(1+) - CHEBI:30591 - RefChem:1083826 - lambda1-silanosilício(1+) - Si2(+) - Si2 - Q27113885
Aplicações Industriais e Comerciais
Setores de Uso Principal
Não há resumo conciso de aplicação disponível no contexto dos dados atuais; na prática, esta substância é selecionada com base em suas propriedades gerais descritas acima.
No entanto, em nível de classe, aglomerados catiônicos de silício são relevantes em setores relacionados à ciência fundamental de aglomerados, plasmas para processamento de semicondutores, química íon-gás em fase gasosa e espectrometria de massas analítica onde íons contendo silício e formação de aglomerados são encontrados.
Exemplos Típicos de Aplicação
- Estudos fundamentais da estrutura eletrônica e ligação de aglomerados de silício usando espectroscopia em fase gasosa e espectrometria de massas.
- Sistemas modelo em cinéticas de reações íon–molécula e investigações mecanísticas relevantes para deposição de filmes finos assistida por plasma e processos de deposição física/química em fase gasosa.
- Contextos analíticos onde cátions de silício são observados como espécies transitórias durante ionização ou sputtering.
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Considerações sobre Armazenamento e Manuseio
Como um cátion de silício reativo e deficiente em elétrons, \(\mathrm{Si}_2^{+}\) é tipicamente encontrado e gerado sob condições controladas e instrumentadas (por exemplo, fontes de íons em fase gasosa, reatores de plasma). Aplicam-se os princípios gerais de manuseio para espécies reativas de silício: evitar exposição ao ar e à umidade sempre que possível (utilizar técnicas de atmosfera inerte), minimizar a geração de espécies iônicas livres fora de sistemas fechados, e utilizar equipamentos projetados para operação em baixa pressão ou atmosfera controlada. Não armazenar nem manusear esta espécie em forma bruta e não controlada; é necessário uso de contenção adequada e controles de processo ao gerar ou manipular aglomerados de silício carregados.
Para informações detalhadas sobre riscos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (FDS) específica do produto e a legislação local.
Exposição Ocupacional e Medidas de Proteção
Os controles ocupacionais devem seguir práticas padrão de higiene industrial para gases/ font es iônicas reativas e espécies particuladas/sputtered: ventilação local exaustora ou contenção das fontes de ionização, controles de engenharia para prevenir exposição e uso de equipamentos de proteção individual (luvas apropriadas, proteção ocular e jalecos de laboratório). Evitar inalação e contato cutâneo com aerossóis ou condensados contendo silício reativo. Recomenda-se treinamento no manuseio de sistemas de gás pressurizado, equipamentos de vácuo/plasma e fontes de íons para os operadores.
