矽化鎂

矽化鎂（Magnesium silicide）,化學式為Mg2Si,是鎂元素和矽元素組成的一種無機化合物。矽化鎂是青色或淺紫色的粉末。二氧化矽（SiO₂）和鎂單質按物質的量之比為1：2一起加熱會形成氧化鎂（MgO）和矽（Si），

2 Mg + SiO₂ → 2 MgO + Si

矽化鎂
IUPAC名 Magnesium silicide
識別
CAS號	22831-39-6  Y
PubChem	89858
ChemSpider	81111
SMILES	[Mg]=[Si]=[Mg]
InChI	1/2Mg.Si/rMg2Si/c1-3-2
InChIKey	YTHCQFKNFVSQBC-GEBTXNJDAA
EINECS	245-254-5
性質
化學式	Mg2Si
摩爾質量	76.7 g·mol−1
密度	1.988 g cm-3
熔點	1102 °C（1375 K）
危險性
警示術語	R：R23, R24, R25, R34
主要危害	會與水反應，生成甲矽烷
相關物質
其他陰離子	碳化鎂
其他陽離子	矽化鈣
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

當鎂過量時，剩餘的鎂會和生成的矽繼續反應形成矽化鎂，所以二氧化矽轉化為矽化鎂的反應可以表示如下：

4 Mg + SiO₂ → 2 MgO + Mg₂Si

當鎂和二氧化矽的物質的量比為4：1時，二氧化矽完全轉化成了矽化鎂。這一反應十分猛烈，會放出大量的熱。 矽化鎂也可以通過氫化鎂和矽在超過250度以上進行反應得到，同時生成氫氣。

2 MgH₂ + Si → Mg₂Si + 2 H₂

應用

矽化鎂通常用於生產鋁合金，這種合金中含有大概1.5%的矽化鎂，具有陳化硬化特徵，可以形成Guinier-Preston區域和非常均勻的沉澱，這些都可以提高合金的強度^[1]。 當矽化鎂放入鹽酸（HCl(aq)）中時，會產生矽烷氣體，若有氧氣存在，矽烷會立刻燃燒。

Mg₂Si(s) + 4 HCl(aq) → SiH₄(g) + 2 MgCl₂(s)

SiH₄ + 2 O₂ → SiO₂ + 2 H₂O

這一反應是第二族元素的矽化物的典型反應。

晶體結構

Mg₂Si 是面心立方晶體，具有反螢石型結構，其中化合價為-4的矽原子位於立方體的頂點和面心位置，而Mg²⁺ 離子則位於晶胞中的八個正四面體頂點的位置上。晶胞中還留有四個間隙缺陷。^[2]

參考資料

1. ASM Handbook, 10th Ed., Vol. 1, Properties and Selection: Non-ferrous Alloys and Special Purpose Materials, 1990, ASM International, Materials Park, Ohio.
2. A. Kato et al. J. Phys: Condens. Matter 21 (2009) 205801.