5.7. Intermetallische Verbindungen

Die Tetrele bilden viele z.T. technisch extrem wichtige Legierungen mit den Übergangsmetallen (z.B. Ferrosilicium). Diese sind meist nicht stöchiometrisch scharf. Weitere Informationen besonders zur Strukturchemie gibt es in der Vorlesung Intermetallische Phasen. Dagegen werden mit den elektropositiven Hauptgruppenelementen (Alkalimetalle, Erdalkalimetalle und Lanthanoide) stöchiometrisch scharfe Silicide, Germanide, Stannide und Plumbide gebildet. Deren Strukturchemie (s. auch Kap. 6., 6.1. und 6.2. der Vorlesung Intermetallische Phasen) ist nach einem ionischen/kovalenten Konzept erklärbar (Zintl-Konzept), die Bindigkeit im M-Anionenverband folgt der 8-N-Regel (vgl. auch schwerere Pnicogene und Chalkogene). Z.B. folgt für die Phasen im System Ca-Si:

Ca₂Si: Es liegen edelgasanaloge, d.h. isolierte, nur von Calicum-Kationen koordinierte Si^4--Ionen vor.
CaSi: Der Si-Teilverband besteht aus gewinkelten Ketten und ist damit isoelektronisch zu den Elementen der 6. Hauptgruppe wie z.B. Selen.
In CaSi₂ liegt eine Si-Blattstruktur vor, die der des grauen Arsens entspricht.
Ca₅Si₃ enthält gemäß der ionischen Zerlegung in Si^4-, Si₂^6- und 5 Ca²⁺ isolierte Si-Atome und Si₂-Hanteln.
In KSi finden sich Si₄^4--Anionen, die dem weißen Phosphor entsprechen (isoelektronische Tetraeder).


Abb. 5.7.1. Ca₂Si	Abb. 5.7.2. CaSi	Abb. 5.7.3. CaSi₂	Abb. 5.7.4. Ca₅Si₃	Abb. 5.7.5. KSn

Abhängig vom Anionenbauverband entstehen bei der Hydrolyse unterschiedliche Produkte:

Ca₂Si ⟶ SiH₄ + Ca(OH)₂ CaSi ⟶ Silane + polymeres SiH₂ Silicide können damit als Ausgangsstoffe zur Gewinnung von Silan eingesetzt werden: Mg₂Si + 4 HCl ⟶ SiH₄ + 2 MgCl₂ Daneben entstehen auch höhere Silane wie z.B. Si₂H₆ oder Si₃H₈ (selbstentzündliche Gase).

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