1. Простое вещество Кремний второй элемент по распространенности на Земле



жүктеу 25.64 Kb.
Дата07.04.2019
өлшемі25.64 Kb.

Кремний
1. Простое вещество

Кремний – второй элемент по распространенности на Земле (после кислорода).

Кремний имеет атомную кристаллическую решетку, подобную решетке алмаза. Но, в отличие от алмаза, кремний - полупроводник, и на этом основано его широкое использование в электронике.

Кристаллический кремний – тугоплавкие темно-серые кристаллы.

Кремний химически неактивен. Для реакций даже с активными металлами требуется сильное нагревание. При этом образуются силициды:

2Mg + Si Mg2Si

С неметаллами кремний может взаимодействовать только как восстановитель. При комнатной температуре он реагирует только с фтором.

При нагревании кремний взаимодействует с другими галогенами, кислородом, серой.

Кремний проявляет восстановительные свойства и в реакциях со сложными веществами – окислителями. Например, он взаимодействует с концентрированными растворами щелочей:

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2

С кислотами-окислителями кремний не взаимодействует.
2. Оксид кремния

Оксид кремния SiO2 имеет атомную кристаллическую решетку. Это твердое, тугоплавкое, нерастворимое вещество. Оксид кремния является основой кварцевого песка, присутствует в гранитах и песчаниках, встречается в виде горного хрусталя и множества его окрашенных форм:

Оксид кремния химически очень инертен.

Окислительные свойства оксида кремния очень слабы. Он взаимодействует только с сильными восстановителями и только при жестких условиях (нагревание более чем до 1000оС):

SiO2 + 2H2 Si + 2H2O

SiO2 + C Si + CO2 или SiO2 + 2C Si + 2CO

SiO2 + 2Mg Si + MgO

SiO2 нерастворим в воде, поэтому он не проявляет кислотных свойств в реакциях с водными растворами оснований. Кислотные свойства оксида кремния реализуются только при сплавлении его с твердыми реагентами кислотной природы.

BeO + SiO2 BeSiO3

2KOH + SiO2 K2SiO3 + H2O

Mg(OH)2 + SiO2 MgSiO3 + H2O
3. Кремниевая кислота и силикаты

Кремниевые кислоты имеют переменный состав хSiO2*yH2O. В школе принято выражать его формулой H2SiO3.

Все кремниевые кислоты - бесцветные, желеобразные, нерастворимые в воде вещества.

Кремниевые кислоты – крайне слабые (самые слабые из тех, что Вам известны). Кроме того, из-за нерастворимости они химически инертны и не реагируют с растворами оснований. Их кислотные свойства проявляются лишь при нагревании с основными реагентами.

Однако при нагревании происходит дегидратация кремниевых кислот:

Н2SiO3 SiO2 + H2O,

поэтому в реакции с основными реагентами при сплавлении вступает скорее оксид кремния, чем соответствующие кислоты.

Получение:

Кремниевые кислоты выпадают в осадок из растворов силикатов при добавлении более сильных кислот:

Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl

Соли кремниевых кислот называются силикатами. Известный всем силикатный клей представляет собой водный раствор силиката натрия Na2SiO3. На воздухе он поглощает углекислый газ СО2, который, образуя в растворе угольную кислоту, вытесняет более слабую кремниевую кислоту:

Na2SiO3 + CO2 = H2SiO3 + Na2CO3.

Таким образом, постепенно образуется гелеобразный осадок кремниевых кислот – клей застывает.

Очень многие минералы являются силикатами.

Топаз - гидроксосиликат алюминия Al2[SiO4](OH)2.

Оливин - силикат магния-железа (Mg,Fe)2[SiO4].



На основе силикатов производят такие материалы, как стекло, цемент, бетон, керамика (фаянс, фарфор, кирпич, черепица и т.д.).


Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет