Disilane

Le disilane est un composé chimique de formule Si₂H₆. Ce silane est l'analogue structurel de l'éthane C₂H₆ mais est bien plus réactif que celui-ci en raison de la faiblesse des liaisons Si–Si par rapport aux liaisons C–C. Il se présente comme un gaz incolore pyrophorique à l'odeur de moisissure. Extrêmement inflammable, il est de manipulation dangereuse car susceptible de former des mélanges explosifs à l'air libre. Sa combustion dans l'oxygène produit du dioxyde de silicium SiO₂ et de l'eau H₂O. Il s'hydrolyse dans l'eau. Il explose au contact d'halocarbures, d'oxygène, de bases et d'oxydants. Il se décompose au-delà de 300 °C en donnant du silicium et de l'hydrogène H₂.

Disilane
Structure du disilane
Identification
Synonymes	silylsilane
No CAS	1590-87-0
No ECHA	100.014.970
No CE	216-466-5
PubChem	74123
ChEBI	30597
SMILES	[SiH3][SiH3] PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/H6Si2/c1-2/h1-2H3 Std. InChIKey : PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N
Apparence	gaz incolore à l'odeur de moisissure[1]
Propriétés chimiques
Formule	H6Si2Si2H6
Masse molaire[2]	62,218 6 ± 0,001 g/mol H 9,72 %, Si 90,28 %,
Propriétés physiques
T° fusion	−132,5 °C[1]
T° ébullition	−14,5 °C[1]
Masse volumique	0,686 g/cm3[1] à −25 °C 2,66 kg/m3[1] à 15 °C
Pression de vapeur saturante	3,3 bar à 21 °C[1]
Point critique	150,9 °C et 35,8 bar[1]
Point triple	−132,5 °C[1]
Précautions
SGH[1]
Danger H220, H280, P210, P377, P381 et P403 H220 : Gaz extrêmement inflammable H280 : Contient un gaz sous pression ; peut exploser sous l'effet de la chaleur P210 : Tenir à l’écart de la chaleur/des étincelles/des flammes nues/des surfaces chaudes. — Ne pas fumer. P377 : Fuite de gaz enflammé : Ne pas éteindre si la fuite ne peut pas être arrêtée sans danger. P381 : Éliminer toutes les sources d’ignition si cela est faisable sans danger. P403 : Stocker dans un endroit bien ventilé.
Transport[1]
23    3161    Code Kemler : 23 : gaz inflammable Numéro ONU : 3161 : GAZ LIQUÉFIÉ INFLAMMABLE, N.S.A. Classe : 2.1 Étiquette : 2.1 : Gaz inflammables (correspond aux groupes désignés par un F majuscule); Emballage : -
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le disilane peut être produit par hydrolyse acide du siliciure de magnésium Mg₂Si ou par action de décharges électrostatiques sur le silane puis distillation fractionnée du mélange de silanes obtenu^[3]. La récupération directe par réduction de l'hexachlorodisilane Si₂Cl₆ avec de l'aluminohydrure de lithium LiAlH₄^[4] donne du disilane avec un faible rendement^[5] :

2 Si₂Cl₆ + 3 LiAlH₄ ⟶ 2 Si₂H₆ + 3 LiCl + 3 AlCl₃.

Le disilane et le silane se décomposent thermiquement autour de 640 °C en laissant un dépôt de silicium amorphe. Ce procédé de dépôt chimique en phase vapeur est utilisé pour la production d'équipements photovoltaïques^[3]. Il est particulièrement employé dans la production de wafers de silicium.

Les diorganosilanes sont produits par réduction de chlorures de silyle, par exemple :

2 (CH₃)₃SiCl + 2 Na ⟶ (CH₃)₃Si–Si(CH₃)₃ + 2 NaCl.

Le disilane gazeux peut être utilisé pour contrôler la pression de vapeur de silicium pendant le processus de croissance de graphène par décomposition thermique du carbure de silicium, car la pression de vapeur de silicium influence la qualité du graphène produit^[6].