Tetrafluorsilan

Strukturformel
Allgemeines
Name	Tetrafluorsilan
Andere Namen	Silicium(IV)-fluorid Tetrafluorsilan
Summenformel	SiF4
Kurzbeschreibung	farbloses Gas mit stechendem Geruch[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 7783-61-1 ECHA-InfoCard 100.029.104 PubChem 24556 Wikidata Q413140
Eigenschaften
Molare Masse	104,1 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Dichte	4,68 kg·m−3 (0 °C) 1,66 g·cm−3 (Dichte der flüssigen Phase am Siedepunkt)[1]
Schmelzpunkt	−86,8 °C[2]
Siedepunkt	−95,2 °C (Sublimation)[2]
Löslichkeit	gut löslich in Wasser (unter Zersetzung)[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung{{{GHS-Piktogramme}}} H- und P-Sätze H: {{{H}}} EUH: {{{EUH}}} P: {{{P}}}
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

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Siliciumtetrafluorid (SiF₄), eine Siliciumverbindung, ist ein farbloses giftiges unbrennbares Gas.

In der Halbleiterindustrie entsteht Siliciumtetrafluorid beim Entfernen von Siliciumdioxid Schichten auf Wafern mittels Flusssäure.

Hergestellt wird es aus Calciumfluorid und Siliciumdioxid (Sand) mit konzentrierter Schwefelsäure. Folgende Reaktionen laufen ab: Umsetzung von Fluorit zu Fluorwasserstoff

${\displaystyle \mathrm {H_{2}SO_{4}+CaF_{2}\rightarrow 2\;HF+CaSO_{4}} }$

Der Fluorwasserstoff reagiert dann mit dem SiO₂

${\displaystyle \mathrm {4\;HF+SiO_{2}\rightarrow SiF_{4}+2\;H_{2}O} }$

Unter Säureüberschuß wird die Hydrolyse von SiF₄ verhindert.

Das so erhaltene SiF₄ ist allerdings nur 80–90-prozentig. Es enthält sauerstoffhaltige Produkte wie F₃Si–O–SiF₃ oder F₃Si–O–SiF₂–O–SiF₃. Beim Transport von SiF₄ in Pipelines zerfallen diese Moleküle in SiF₄ und SiO₂. Dabei setzt das SiO₂ die Rohrleitungen zu. Die chemische Industrie hatte das Verfahren des Transportes von SiF₄ in Pipelines anstelle des gefährlicheren Fluorwasserstoffs entwickelt, um entferntere Produktionsstätten per Pipeline mit Fluoriden zu versorgen. Aufgrund der geschilderten Probleme fand dieses Verfahren jedoch keine Verbreitung.^[3]

Beim Erhitzen von Bariumfluorosilikat entsteht SiF₄, es kann auch die Hexafluorokieselsäure selbst verwendet werden:^[4]

${\displaystyle \mathrm {BaSiF_{6}\rightarrow BaF_{2}+SiF_{4}} }$

${\displaystyle \mathrm {H_{2}SiF_{6}\rightarrow 2\ HF+SiF_{4}} }$

Siliciumtetrafluorid hat einen stechenden Geruch und ist bei Feuchtigkeit stark rauchend, wobei der Rauch aus Fluorokieselsäure und Siliciumdioxid besteht.^[1] Es wechselt beim Abkühlen durch Resublimation von der gasförmigen Phase direkt in die feste Phase. Das Gas ist ab einem Druck von 50 atm verflüssigbar. Seine Kritische Temperatur liegt bei -14,15 °C, sein Kritischer Druck bei 37,2 bar, seine Tripelpunkt Temperatur bei -86,8 °C und sein Tripelpunkt Druck bei 2,240 bar.^[1]

1. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu Siliciumtetrafluorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)Fehler bei Vorlage * Parameter ungültig (Vorlage:GESTIS): "ZVG"Fehler bei Vorlage * Parametername unbekannt (Vorlage:GESTIS): "Datum"
2. ↑ ^{a b c} Sicherheitsdatenblatt (Air Liquide)
3. ↑ W. Legat, Dissertation 1978, Giessen
4. ↑ G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 212-3.

• International Chemical Safety Cards: Siliciumtetrafluorid