Siliciuro de magnesio

Plantilla:Ficha de compuesto químicoEl siliciuro de magnesio, Mg₂Si, es un compuesto inorgánico formado por magnesio y silicio. El Mg₂Si suele formar cristales negros; son semiconductores con conductividad de tipo n y tienen aplicaciones potenciales en generadores termoeléctricos.

Estructura cristalina

El Mg₂Si cristaliza según el modelo de estructura antifluorita. En la red cúbica centrada en la cara, los centros de Si ocupan las esquinas y las posiciones centradas en la cara de la celda unitaria y los centros de Mg ocupan ocho sitios tetraédricos en el interior de la celda unitaria. Los números de coordinación del Si y el Mg son ocho y cuatro, respectivamente.

Síntesis

Archivo:04. Добивање на аморфен силициум и магнезиум силицид.webm Se puede producir calentando dióxido de silicio, SiO₂, que se encuentra en la arena, con un exceso de magnesio. El proceso forma primero silicio metálico y óxido de magnesio y, si se utiliza un exceso de SiO₂, entonces se forma silicio elemental:

$2\mathrm{M}\mathrm{g}+\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{o}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{O}+\mathrm{S}\mathrm{i}$  

Si hay un exceso de Mg, se forma Mg₂Si a partir de la reacción del magnesio restante con el silicio:

 $2\mathrm{M}\mathrm{g}+\mathrm{S}\mathrm{i}⟶\mathrm{M}\mathrm{g}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{i}$ 

Estas reacciones proceden de forma exotérmica, incluso explosiva.

Reacciones

Archivo:05. Реакција на магнезиум силицид во солна киселина.webm El siliciuro de magnesio está formado por iones Si^4-. Como tal, es reactivo frente a los ácidos. Así, cuando el siliciuro de magnesio se trata con ácido clorhídrico, se produce silano (SiH₄) y cloruro de magnesio:

$\mathrm{M}\mathrm{g}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{i}+4\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}⟶\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2$  

También puede utilizarse ácido sulfúrico. Estas reacciones de protonólisis son típicas de los siliciuros de metales alcalinotérreos del Grupo 2 y de metales alcalinos del Grupo 1. El desarrollo temprano de los hidruros de silicio se basó en esta reacción.

Usos

El siliciuro de magnesio se utiliza para crear aleaciones de aluminio de la serie 6000, que contienen hasta aproximadamente un 1,5% de Mg₂Si. Una aleación de este grupo puede endurecerse por envejecimiento para formar zonas Guinier-Preston y un precipitado muy fino, lo que aumenta la resistencia de la aleación.

El siliciuro de magnesio es un semiconductor de brecha estrecha. Su cristal, tal y como ha crecido, muestra una conductividad de tipo n, pero puede cambiar a tipo p dopándolo con Ag, Ga, Sn y posiblemente Li (a un nivel de dopaje alto). La principal aplicación electrónica potencial del Mg₂Si son los generadores termoeléctricos.