四氯化硅(SiCl4)是一种无机化合物，在商业应用中用于生产高纯硅或二氧化硅。各种硅化合物，如硅铁、碳化硅或二氧化硅和碳的混合物，可以氯化制备SiCl4。
SiCl4是一种无色挥发性液体，在潮湿空气中会产生烟雾。SiCl4和水之间的剧烈反应产生白色固体二氧化硅和HCl的蒸汽。因此，潮湿空气中的水蒸气会产生液态SiCl4的烟雾。
本文介绍了SiCl4的极性及其影响因素。
那么SiCl4是极性的还是非极性的呢?SiCl4是一种非极性化合物，因为它具有线性和对称的形状。分子中的键是极性的，因为氯原子的电负性比硅原子强，但由于两个键的线性和相反的方向，SiCl4中两个键的偶极子相互抵消。因此，净偶极矩为零，因此SiCl4是非极性的。
让我们更详细地研究极性的基本原理。
为什么SiCl4本质上是非极性的?
为了检查任何无机化合物的极性，必须分析三个主要点:
- 化合物的Lewis结构
- 化合物的形状或对称性
- 化合物的净偶极矩
SiCl4的Lewis结构
刘易斯结构，也称为电子点结构或电子点图，说明了分子中原子之间的键，以及分子中可能存在的孤电子对。
路易斯结构可以发展为具有共价键的分子，以及配位化合物。
在SiCl4中，硅是分子的中心原子，硅的四个价电子与周围的四个氯原子共用一个单键。
因此，硅原子上没有孤电子对。
路易斯结构提供了一个原子如何成键以及它将形成多少键的见解。
最终，这些知识可以帮助我们理解分子的形状和它们的化学性质。
SiCl4的形状和对称性
分子的形状和结构也决定了化合物的极性。
从它们的物理性质到化学反应性，有大量的实验证据支持这一说法。小分子，或只有一个中心原子的分子，具有可预测的形状。
价层电子对斥力(VSEPR)是分子形状的基本概念。据称，由带负电荷的粒子组成的电子对相互排斥，以便尽可能地远离彼此。
这为配位数为4的SiCl4提供了一个四面体形状。
对对称元素进行的对称操作决定了分子的对称性。
对称元素是物体内部或通过物体的一条线、一个平面或一个点，围绕其旋转或反射产生的方向与原物体无法区分。
分子的对称性在决定化合物的极性方面也起着重要作用。
在SiCl4中，氯原子彼此之间的距离相等，以便计算出分子的清晰形状。
由于Cl原子彼此之间以及与中心硅原子之间的距离相等，因此它们在本质上是对称的。
基本上，当分子中存在对称性时，它们就被预测为非极性分子。但是，为了确认，必须分析分子的净偶极矩。
SiCl4的净偶极矩
偶极矩是电荷分离时分子极性的量度。
电荷分离之间的距离也影响偶极矩的大小。
由于电负性的不同，它们以离子键或共价键的形式出现。偶极矩与电负性的差成正比。
在SiCl4中，硅(Si)原子的电负性为1.9，而氯(Cl)原子的电负性为3.16。Si和Cl原子的电负性差约为1.26，大于0.4。
因此Si-Cl之间的单键是极性的。
当观察分子的偶极矩时，Si-Cl原子之间的四个单键相互作用的方向相反。
因此，净偶极矩变为零，这意味着化合物上没有极点。因此，SiCl4被认为是非极性化合物。
什么是极性分子和非极性分子?
化合物使用各种类型的化学键将原子连接起来形成分子。离子分子、氢分子、共价键分子和金属分子都是由各种化学键形成的。
离子键和共价键是最常见和最牢固的键。
1.离子键当两个带相反电荷的原子结合形成一个分子时，离子键就形成了。
在这种情况下，两个电荷相反的原子相互稳定。当两个原子的电负性有显著差异时，通常使用这些键。
在这种成键过程中，电子被完全转移。
2.共价键当两个或两个以上的原子为了使彼此稳定而共用电子时，就形成了化学键。
这些键可以是单键、双键或三键，这取决于所涉及的电子的数量。这些键可以是极性的，也可以是非极性的。
极性分子当前位置当形成一个键的两个原子的电荷分布不相等时，这个键被称为极性键。
在这种情况下，一个原子的部分离子电荷增加。
当两个原子之间的电负性有很大差异时，就会发生这种情况。
结果形成部分离子电荷，一个原子带高负电荷，另一个原子带高正电荷，形成极性分子。
NF3是极性化合物的最佳例子之一。看看这篇文章NF3极性。
极性分子:当两个原子形成对称的共价键，并且两个原子上的离子电荷相等时，产生的分子被称为非极性分子。
当两个原子的电负性相等时，就会形成非极性键。这种化合物的一个例子是BeH2。
查看这篇文章BeH2极性。
SiCl4使用
1.SiCl4用于生产半导体硅。
2.它被用于合成硅胶、硅酯和陶瓷材料的粘结剂。
3.由于其发烟的性质，它被用于在战争中产生烟幕。
4.它在制造晶体管方面起着重要作用。
5.它被用于制造用于太阳能电池的高纯二氧化硅和熔融二氧化硅玻璃。
6.在工业中被用作粘合剂和密封剂。
7.在多晶硅制造过程中，它被用作反应物或原料。
8.SiCl4是制造光纤的合成材料。
基本事实
1.SiCl4的分子量为169.9
2.它是一种透明，无色，可移动，带有令人窒息气味的蒸汽液体。
3.SiCl4的沸点为135.7°F(57°C)，而熔点为-94°F(-70°C)。
4.SiCl4分子的杂化为sp3
5.SiCl4的键角为109.5°
6.它会在650°C以上的温度下自燃
7.SiCl4被认为是皮肤、眼睛和呼吸系统的刺激物
8.四氯化硅是一种水溶性晶体硅的重要来源。
9.20世纪80年代初，在世界范围内，氯与硅反应直接生产四氯化硅的做法已经停止。
10.它既不爆炸性也不氧化性。
SiCl4的制造
(i) SiCl4可由硅与氯反应并在紫外光照射下制备
SiHCl3 + Cl2→SiCl4 + HCl
SiO2 (s) + 2Cl2 (g)→SiCl4 (g) + O2 (g)
(ii)碳化硅与氯化氢反应也可得到SiCl4。
SiC + 4HCl→SiCl4 + CH4
生产四氯化锆的副产物。
zrsio4 + 4C + 4cl2 = zrcl4 + sicl4 + 4CO
结论
在所有形式中，Si和Cl之间的共价键都是极性的，因为它们之间的电负性差更大。
电负性越大，偶极矩越大
由于偶极矩在相反方向上的抵消，化合物整体是非极性的。
我希望，这篇文章已经帮助你详细了解SiCl4的极性和该化合物的其他属性。
其他相关问题
为什么SiCl4是液体，沸点和熔点都很低?
由于SiCl4是一种共价化合物，它们由弱分子间作用力结合在一起。因此，这些分子需要更少的能量来断开它们的键。
这可以在非常低的沸点和熔点下达到。
SiCl4如何与水反应?
四氯化硅与水反应生成正硅酸和氯化氢。
SiCl4 + 4H2O—> Si(OH)4 + 4HCl
如何安全储存和处理?
它可以在没有空气的情况下安全储存，因为它对铁、钢或普通金属合金没有可能的作用，可以使用金属设备处理而没有危险。
