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矽化鎂

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矽化鎂
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硅化鎂Magnesium silicide),化學式為Mg2Si,是鎂元素和硅元素組成的一種無機化合物。硅化鎂是青色或淺紫色的粉末。二氧化硅(SiO2)和鎂單質按物質的量之比為1:2一起加熱會形成氧化鎂(MgO)和(Si),

2 Mg + SiO2 → 2 MgO + Si
事实速览 矽化鎂, 識別 ...

當鎂過量時,剩餘的鎂會和生成的硅繼續反應形成硅化鎂,所以二氧化硅轉化為硅化鎂的反應可以表示如下:

4 Mg + SiO2 → 2 MgO + Mg2Si

當鎂和二氧化硅的物質的量比為4:1時,二氧化硅完全轉化成了硅化鎂。這一反應十分猛烈,會放出大量的熱。 硅化鎂也可以通過氫化鎂和硅在超過250度以上進行反應得到,同時生成氫氣。

2 MgH2 + Si → Mg2Si + 2 H2
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應用

硅化鎂通常用於生產鋁合金,這種合金中含有大概1.5%的硅化鎂,具有陳化硬化特徵,可以形成Guinier-Preston區域和非常均勻的沉澱,這些都可以提高合金的強度[1]。 當硅化鎂放入鹽酸(HCl(aq))中時,會產生硅烷氣體,若有氧氣存在,硅烷會立刻燃燒。

Mg2Si(s) + 4 HCl(aq) → SiH4(g) + 2 MgCl2(s)
SiH4 + 2 O2 → SiO2 + 2 H2O

這一反應是第二族元素的硅化物的典型反應。

晶體結構

Mg2Si 是面心立方晶體,具有反螢石型結構,其中化合價為-4的硅原子位於立方體的頂點和面心位置,而Mg2+ 離子則位於晶胞中的八個正四面體頂點的位置上。晶胞中還留有四個間隙缺陷。[2]

參考資料

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