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2025-06-07T16:08:36Z

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'''Calciumsilicide''', auch Calcium-Silicium genannt, sind eine Gruppe von [[Intermetallische Verbindung|intermetallischen Verbindungen]] des [[Calcium]]s mit [[Silicium]].

== Vorkommen und Herstellung ==
Die Herstellung von Calciumsiliciden kann zum einen durch das Aufschmelzen von [[Calciumcarbid]] (CaC2) und [[Siliciumdioxid]] (SiO2), zum anderen durch [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] von Siliciumdioxid, [[Calciumoxid]] oder Calciumcarbid mit [[Kohlenstoff]] im Elektroofen hergestellt werden. Sie können auch direkt aus den Elementen bei 1300 °C bzw. 1050 °C gewonnen werden.<ref name="brauer" />
:<math>\mathrm{Ca + Si \longrightarrow CaSi }</math>
:<math>\mathrm{2 \ Ca + Si \longrightarrow Ca_2 Si}</math>

Calciumdisilicid kann durch Reaktion von [[Calciumhydrid]] oder Calciummonosilicid mit Silicium bei etwa 1000 °C erhalten werden.<ref name="brauer" />
:<math>\mathrm{CaH_2 + 2 \ Si\longrightarrow CaSi_2 + H_2}</math>
:<math>\mathrm{CaSi + Si \longrightarrow CaSi_2}</math>

== Eigenschaften und Verwendung ==
Wie viele andere [[Silicide]] besitzen auch Calciumsilicide eine gute elektrische Leitfähigkeit. Allerdings ist diese stark von der Modifikation abhängig, so ist beispielsweise [[Dicalciumsilicid]] (Ca2Si) ein [[Halbleiter]]. Beim Übergießen mit verdünnter [[Salzsäure]] zersetzt sich CaSi lebhaft unter Bildung von selbstentzündlichen [[Silane]]n und Zurücklassen von weißer [[Kieselsäure]]. Calciumdisilicid liegt in Form von hexagonalen Tafeln von bleigrauer Farbe und lebhaftem Metallglanz vor. Es löst sich ruhig in Salzsäure unter Abscheidung des für das Disilicid charakteristischen gelben [[Siloxen]]s.<ref name="brauer">[[Georg Brauer]] (Hrsg.), unter Mitarbeit von [[Marianne Baudler]] u. a.: ''Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie.'' 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 933.</ref>


Eingesetzt werden Calciumsilicide beispielsweise in der Metallverarbeitung. Dort kommen sie unter anderem wegen ihrer stark reduzierenden Eigenschaften als [[Desoxidationsmittel]] für Stähle zum Einsatz.

{| class="wikitable"
|+ Liste der Calciumsilicide und deren Modifikationen
|-
! Name
! Summenformel
! CAS-Nr.
! Zustand
! Molmasse
! Dichte
! [[Schoenflies-Symbolik]]
! [[Hermann-Mauguin-Symbolik]]
! Größe der Einheitszelle in pm
! Quelle

|-
| [[Calciumdisilicid]]|| CaSi2 ||
| fest || || || <math>C_{3v}^{6}</math> || <math>R\bar3c</math> || ''a'' = 386,3 ''c'' = 3071,0
| <ref name="Manfrinetti" />
|-
| Calciumdisilicid (hoher Druck und Temperatur)|| CaSi2 || {{CASRN|12013-56-8|Q416381}}
| fest || 96,25 || 2,50 || <math>D_{4h}^{19}</math> || <math>I4_1 / amd</math> || ''a'' = 428,3 ''c'' = 1352
| <ref name="DAnsLax" />
|-
| [[Calciummonosilicid]] || CaSi || {{CASRN|12737-18-7|Q0}}
| fest || 68,17 || 2,32 || <math>D_{2h}^{17}</math> || <math>Cmcm</math>||''a'' = 391 ''b'' = 459 ''c'' = 1079,5
| <ref name="DAnsLax" />
|-
| [[Dicalciumsilicid]] || Ca2Si || {{CASRN|12049-73-9|Q4419228}}
| || || || <math>D_{2h}^{16}</math> || <math>Pnma</math> || ''a'' = 766,7 ''b'' = 479,9 ''c'' = 900,2
|<ref name="Eckerling1955" /><ref name="LB_Ca2Si" />
|-
| || Ca3Si4 ||
| || || || <math>C_{6h}^{2}</math> || <math>P6_3/m</math> || ''a'' = 854,1 ''c'' = 1490,6
| <ref name="Manfrinetti" />
|-
| [[Pentacalciumtrisilicid]] || Ca5Si3 ||
| || || || <math>D_{4h}^{18}</math> || <math>I4 / mcm</math> || ''a'' = 764 ''c'' = 1462
|<ref name="Eisenman1974" />
|-
| || Ca14Si19 || {{CASRN|174879-69-7|KeinCASLink=1|Q0}}
| || || 2,44 || <math>C_{3v}^{6}</math> || <math>R\bar3c</math>||''a'' = 867,85(6) ''b'' = 867,85(6) ''c'' = 6852,8(8)
| <ref name="Currao1996" />
|}

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=P. Manfrinetti, M.L. Fornasini, A. Palenzona |Titel=The phase diagram of the Ca–Si system |Sammelwerk=Intermetallics |Band=8 |Nummer=3 |Datum=2000-03 |Seiten=223–228 |DOI=10.1016/S0966-9795(99)00112-0}}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Eckerling1955">
{{Literatur |Autor=P. Eckerlin, E. Wölfel |Titel=Die Kristallstruktur von Ca2Si und Ca2Ge |Sammelwerk=Zeitschrift fuer anorganische und allgemeine Chemie |Band=280 |Nummer=5–6 |Datum=1955 |Seiten=321–331 |DOI=10.1002/zaac.19552800509}}
</ref>
<ref name="Eisenman1974">
{{ZNaturforsch |Serie=B |Autor=B. Eisenmann, H. Schäfer |Titel=Die Kristallstrukturen der Verbindungen Ca5Si3 und Ca5Ge3 |Jahr=1974 |Startseite=460 |Endseite=463 |URL= }} Zitiert nach: {{Literatur |Autor=P. Manfrinetti, M.L. Fornasini, A. Palenzona |Titel=The phase diagram of the Ca–Si system |Sammelwerk=Intermetallics |Band=8 |Nummer=3 |Datum=2000-03 |Seiten=223–228 |DOI=10.1016/S0966-9795(99)00112-0}}
</ref>
<ref name="DAnsLax">
{{Literatur |Autor=Jean D’Ans, Ellen Lax |Titel=Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Band 3. Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale |Verlag=Springer |Datum=1998 |ISBN=978-3-540-60035-0 |Seiten=358–359}}
</ref>
<ref name="Currao1996">
{{Literatur |Autor=A. Currao, S. Wengert, R. Nesper, J. Curda, H. Hillebrecht |Titel=Ca14Si19 - a Zintl Phase with a Novel Twodimensional Silicon Framework |Sammelwerk=[[Z. anorg. allg. Chem.]] |Band=622 |Datum=1996 |Seiten=501–508 |DOI=10.1002/zaac.19966220319}}
</ref>
<ref name="LB_Ca2Si">
{{Literatur |Autor=O. Madelung, U. Rössler, M. Schulz |Titel=Ca2Si, Ca2Sn, Ca2Pb crystal structure, physical properties |Sammelwerk=Non-Tetrahedrally Bonded Elements and Binary Compounds I |Band=41C |Verlag=Springer-Verlag |Ort=Berlin/Heidelberg |Datum=1998 |ISBN=3-540-64583-7 |DOI=10.1007/10681727_135}}
</ref>
<ref name="Manfrinetti">
{{Literatur |Autor=P. Manfrinetti, M.L. Fornasini, A. Palenzona |Titel=The phase diagram of the Ca–Si system |Sammelwerk=Intermetallics |Band=8 |Nummer=3 |Datum=2000-03 |Seiten=223–228 |DOI=10.1016/S0966-9795(99)00112-0}}
</ref>
</references>

[[Kategorie:Stoffgruppe]]
[[Kategorie:Calciumverbindung| Calciumsilicide]]
[[Kategorie:Silicid| Calciumsilicide]]

Calciumsilicide - Versionsgeschichte

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