Siliziumverbindungen

Siliziumverbindungen umfassen chemische Verbindungen des Elements Silizium (Si). Silizium ist ein Halbmetall und bildet sowohl anorganische als auch organische Verbindungen. In vielen Verbindungen liegt Silizium in der Oxidationsstufe +4 vor; in Siliziden -4. Siliziumdioxid (SiO2) und Silikate gehören zu den häufigsten Vertretern und dominieren die Erdkruste.

Zu den wichtigsten Klassen der inorganischen Siliziumverbindungen zählen Siliziumdioxid SiO2, Silikate (SiO44−-Tetraeder in Gesteinen), Siliziumtetrahalogenide SiX4 (X = F, Cl, Br, I) und Silizide (Verbindungen mit Metallen). Siliziumcarbid SiC und Siliziumnitrid Si3N4 sind harte keramische Werkstoffe. Durch Hydrolyse von SiX4 entstehen SiO2 und HX.

Organische Siliziumverbindungen umfassen Silane (SiH4) und eine breite Klasse von Organosilicon-Verbindungen. Polymere wie Polydimethylsiloxan (PDMS) gehören zu den Silikonpolymeren. Silizium-C–Bindungen ermöglichen stabile Strukturen, die in Beschichtungen, Klebstoffen, Schmierstoffen und der Elektronik Verwendung finden.

Anwendungen ergeben sich aus ihrer Vielseitigkeit: Glas- und Keramikherstellung, Zement, Halbleitertechnik, Oberflächenbeschichtungen und Dichtstoffe. Wichtige Verbindungen werden durch Reduktion von SiO2 zu elementarem Si hergestellt, SiCl4 durch Reaktion von Si mit Cl2; Siloxane entstehen durch Kondensation von Silan- oder Siloxan-Verbindungen. Siliziumverbindungen spielen eine zentrale Rolle in Wissenschaft und Industrie.

Sicherheit: Viele Siliziumverbindungen sind relativ stabil und in vielen Anwendungen sicher, andere erfordern Vorsichtsmaßnahmen. Siliziumtetrahalogenide wie SiCl4 sind korrosiv; Silane wie SiH4 sind oft flüchtig und pyrophorisch. Umwelt- und Arbeitsschutzdaten variieren stark nach Verbindung.