Monoxyde de silicium

Le monoxyde de silicium se présente sous la forme d'un solide vitreux jaune-brun à gris anthracite que les analyses microscopiques et spectroscopiques les plus récentes incitent à décrire comme un mélange inhomogène de dioxyde de silicium SiO₂ amorphe et de silicium Si amorphe avec quelques liaisons chimiques à l'interface entre les phases SiO₂ et Si[3] - [4]. Il s'agit d'un isolant électrique (diélectrique) et d'un isolant thermique combustible dans l'oxygène O₂ et décomposable dans l'eau H₂O avec libération d'hydrogène H₂ :

SiO + H₂O → SiO₂ + H₂↑.

Il est ainsi sensible à l'humidité et à l'oxydation, sa surface exposée à l'air libre se passivant d'une pellicule protectrice de SiO₂ dès la température ambiante, ce qui empêche l'oxydation de se poursuivre à l'intérieur du matériau. Il tend également à se dismuter irréversiblement, en quelques heures entre 400 et 800 °C, bien plus rapidement entre 1 000 et 1 440 °C, bien que la réaction ne soit jamais totale :

2 SiO → Si + SiO₂.

Le monoxyde de silicium est la forme la plus abondante d'oxyde de silicium dans l'Univers. Il a été détecté par spectroscopie autour de jeunes étoiles massives, indiquant notamment la présence d'un puissant vent stellaire[5]. Il s'agit alors de monoxyde de silicium moléculaire à l'état gazeux. De telles molécules ont été piégées sur Terre dans des matrices cryogéniques d'argon refroidies à l'hélium liquide.

La nature de la liaison Si-O dans le monoxyde de silicium n'est pas claire. Mesurée entre 148,9 et 151 pm, elle semble de longueur comparable à celle de la double liaison Si=O dans SiO₂, qui est de 148 pm. Cependant, la longueur calculée pour une hypothétique triple liaison Si≡O serait de 150 pm pour une énergie de liaison covalente de 794 kJ·mol^-1, permettant d'envisager également une structure électronique comparable à celle du monoxyde de carbone C≡O. Néanmoins, la molécule SiO existe également sous la forme d'oligomères cycliques SiO_n, où n est compris entre 2 et 5, dans lesquels des atomes d'oxygène sont liés par double liaison aux atomes de silicium d'un anneau où alternent atomes de silicium et atomes d'oxygène : dans une telle structure, l'oxygène est toujours divalent et le silicium est toujours tétravalent.