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{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = ausblenden
| Andere Namen = Silicium(II)-oxid
| Summenformel = SiO
| CAS = {{CASRN|10097-28-6}}
| EG-Nummer = 233-232-8
| ECHA-ID = 100.030.198
| PubChem = 66241
| ChemSpider =
| Beschreibung = dunkelbrauner geruchloser Feststoff<ref name="Merck"/>
| Molare Masse = 44,09 [[Gramm|g]]·[[mol]]−1
| Aggregat = fest
| Dichte = 2,13 g·[[Meter|cm]]−3<ref name="Merck"/>
| Schmelzpunkt = > 1702 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="Merck"/>
| Siedepunkt = 1880 °C<ref name="Merck"/>
| Dampfdruck =
| Löslichkeit = nahezu unlöslich in Wasser<ref name="Merck">{{Merck|107726|Abruf=2010-03-15}}</ref>
| Quelle GHS-Kz = <ref name="Sigma">{{Sigma-Aldrich|Aldrich|336823|Name=Silicon monoxide, pieces, 3-10 mm, 99.99% trace metals basis|Abruf=2013-02-26}}</ref>
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|07}}
| GHS-Signalwort = Achtung
| H = {{H-Sätze|315|319|335}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|261|305+351+338}}
| Quelle P = <ref name="Sigma" />
| MAK =
}}

'''Siliciummonoxid''' (auch ''Siliziummonoxid'') ist eine [[Chemische Verbindung|Verbindung]] aus [[Silicium]] und [[Sauerstoff]], in der Silicium in der Oxidationsstufe +II vorliegt. Da die bevorzugte Oxidationsstufe von Silicium +IV ist, werden niedervalente Oxide wie SiO oder Si2O3 auch als Suboxide bezeichnet. SiO existiert in verschiedenen [[Polymorphie (Stoffeigenschaft)|Modifikationen]], von denen aber nur eine von kommerzieller Bedeutung ist. Bei dieser handelt es sich um einen dunkelbraunen bis anthrazitfarbenen, [[amorph]]en Feststoff.

Siliciummonoxid kommt in keiner der bekannten Modifikationen natürlich auf der Erde vor, wurde aber im interstellaren Raum spektroskopisch nachgewiesen und ist damit mengenmäßig das häufigste Oxid des Siliciums im Universum.<ref>Peter Jutzi and Ulrich Schubert (2003) Silicon chemistry: from the atom to extended systems. Wiley-VCH ISBN 3-527-30647-1</ref> Für technische Zwecke wird es ausschließlich synthetisch hergestellt.

Siliciummonoxid ist nur in der Gasphase thermodynamisch stabil und disproportioniert beim Abkühlen in Silicium und Siliciumdioxid.<ref>{{Literatur | Autor=M. Nagamori, J.-A. Boivin, A. Claveau | Titel=Gibbs free energies of formation of amorphous Si2O3, SiO and Si2O | Sammelwerk=Journal of Non-Crystalline Solids | Band=189 | Nummer=3 | Datum=1995-09 | Seiten=270-276 | DOI=10.1016/0022-3093(95)00239-1}}</ref> Spektroskopische Untersuchungen an SiO konnten bislang nicht den Beweis erbringen, dass in kondensierter Phase Silicium in der Oxidationsstufe +II vorliegt. Nach Analyse der Strukturuntersuchungen von Friede mit Hilfe von XANES-Spektroskopie, Hochdruckuntersuchungen, NMR, [[Radiale Verteilungsfunktion|Radialer Verteilungsfunktion]] aus energiedispersiver [[Röntgenbeugung]] und Paarverteilungsfunktion aus Elektronenbeugungsdaten, wird kommerziell erhältliches SiO besser beschrieben als ein auf atomarer Ebene disproportioniertes Gemisch aus Silicium und Siliciumdioxid.<ref>B. Friede, Neue Beiträge zur Darstellung und Struktur subvalenter Silicium-, Germanium- und Zinnchalkogenide, Dissertation Uni Bonn 1999</ref> Während des Gasabscheidungsverfahrens disproportioniert gasförmiges Siliciummonoxid offenbar beim Abkühlen in Si und SiO2, und zwar auf atomarer Ebene in der Form, dass weder Silicium- noch Siliciumdioxid-Domänen direkt nachgewiesen werden können. Das dunkelbraune Produkt weist dabei chemische und physikalische Eigenschaften auf, die sich von denen eines Gemenges aus Si und SiO2 deutlich unterscheiden und damit von großer Bedeutung für technische Anwendungen sind. Der Unterschied zu einem Gemenge äußert sich z. B. in Reaktionen, die auf die Spaltung von Si–Si-Bindungen und Si–O-Bindungen abzielen. Sie führten im Fall von SiO nicht zum Erfolg<ref>U. Schubert, G. Donhärl, Diplomarbeit G. Donhärl, Universität Würzburg 1994</ref>.

== Gewinnung und Darstellung ==
Wird Siliciumdioxid mit elementarem Silicium im Vakuum auf mindestens 1250 °C erhitzt, so entsteht gasförmiges, monomolekulares SiO, das beim Abkühlen wieder in die Ausgangsstoffe [[Disproportionierung|disproportioniert]]. Durch Abschrecken des Gases auf kalten Oberflächen kann jedoch die dunkle, amorphe Form des SiO als Feststoff gewonnen werden.

== Eigenschaften ==
=== Physikalische Eigenschaften ===
Die dunkelbraune, amorphe Modifikation von Siliciummonoxid (SiO)x besteht aus [[polymer]]en Si–O-Ketten und ist glasartig und spröde.
Die strukturelle Disproportionierung dieser [[koks]]artigen Modifikation in [[Cluster (Physik)|Cluster]] der [[Phase (Materie)|Phasen]] Si und SiO2 wurde nachgewiesen.<ref>Achim Hohl: ''Untersuchungen zur Struktur von amorphem Siliziummonoxid''. Dissertation, Darmstadt 2003 ([https://d-nb.info/967761654/34 PDF])</ref>

Das molekulare Siliciummonoxid SiO ist [[Isosterie|isoster]] zum [[Kohlenstoffmonoxid]] CO. Es kann als [[Monomer]] nur in einer Edelgas-Matrix isoliert werden. Die Bildungsenthalpie beträgt −99,6 kJ/mol und der Si–O-Abstand 0,1509 nm.

Ferner gibt es noch eine gelbe, pulverförmige und eine schwarze, faserartige Modifikation.

=== Chemische Eigenschaften ===
Siliciummonoxid ist ein starkes Reduktionsmittel. So reagiert es schon bei Raumtemperatur mit Luftsauerstoff schnell zu [[Siliciumdioxid]] weiter.

:<math>\mathrm{2 \ SiO + O_2 \longrightarrow 2 \ SiO_2}</math>

Eine oberflächlich gebildete Siliciumdioxidschicht schützt allerdings das darunter liegende SiO durch [[Passivierung]], sodass das Material viele Jahre unverändert haltbar ist. SiO in sehr feiner Verteilung ist dagegen [[pyrophor]]. SiO kann durch Schmelzen mit einer Mischung von Alkalicarbonat und Alkalinitrat vollständig in SiO2 umgewandelt werden.<ref name="Mabery">{{Literatur | Autor=Charles F. Mabery | Titel=On the composition of certain products from the Cowles electrical furnace | Hrsg=Ira Remsen | Sammelwerk=American chemical journal | Ort=Baltimore | Band=9 | Datum=1887 | Seiten=11–15 |Online=[https://libsysdigi.library.illinois.edu/OCA/Books2009-08/americanchemical/americanchemical09balt/ online] auf den Seiten der University Library der University of Illinois at Urbana-Champaign}}</ref>

Siliciummonoxid wird durch [[Flusssäure]] vollständig gelöst, allerdings weniger leicht als Siliciumdioxid.<ref name="Mabery" /> Ab etwa 600 °C zerfällt (SiO)x in SiO2 und Silicium. Die Geschwindigkeit des Zerfalls steigt mit zunehmender Temperatur.

== Verwendung ==
Siliciummonoxid wird in großem Maßstab als Material zur [[Vergütung (Optik)|Vergütung]] von [[Linse (Optik)|optischen Linsen]] verwendet. Dabei wird SiO in einem [[Physikalische Gasphasenabscheidung|PVD-Prozess]] im [[Vakuum]] verdampft (wobei monomolekulares SiO in der Gasphase entsteht) und in einer dünnen Schicht auf den Linsen niedergeschlagen. Je nach dem im Prozess eingestellten Sauerstoff-Partialdruck scheidet sich die Schicht als SiO, Si2O3 oder SiO2 ab. Die Linsen werden so gehärtet oder – in Kombination mit Schichten aus anderen Aufdampfmaterialien – entspiegelt.

Ferner wird Siliciummonoxid auch als Ausgangsstoff für die Synthese anderer Silicium-Verbindungen verwendet, z. B. von [[Siliciumcarbid]] oder [[Siliciumnitrid]].

== Historisches ==
Die erste Beschreibung der Entdeckung von Siliciummonoxid wurde 1887 veröffentlicht.<ref name="Mabery" />

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Literatur ==
* {{RömppOnline|ID=RD-19-02451|Name=Siliciummonoxid|Abruf=2015-08-23}}
* {{Holleman-Wiberg|Auflage=91.–100.|Startseite=?}}
* R. H. Doremus: ''Diffusion of reactive molecules in solids and melts''. Wiley-IEEE, 2002, ISBN 9780471385455, S. 241, Kapitel ''Diffusion of Oxygen and Silicon in Silicon: Silicon Monoxide Model'' ({{Google Buch|BuchID=fy0m1oInVIoC|Seite=241}}).

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[[Kategorie:Siliciumverbindung]]
[[Kategorie:Oxid]]

Siliciummonoxid - Versionsgeschichte

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