- caracteristică a elementului siliciu: structura electronică, posibile stări de oxidare, compuși bazici: oxid, hidroxid. Siliciu amorf și cristalin.
Silicon - un element al 3-lea perioada si IVA-grupa a sistemului periodic, numărul de ordine 14. E-1s atom 2 2s formula 2 2p 6 3s 3p 2 2 = [10 NE] 3s 3p 2 2. Compușii tipice în starea de oxidare + IV.
Scala de oxidare a siliciului:
Electronegativitatea siliciului este scăzută pentru metale nemetalice (2.25). Ea prezintă proprietăți nemetalice (acide); formează oxizi, acizi siliciici, un număr foarte mare de săruri - silicați sub formă de lanțuri, benzi și rețele tridimensionale de compuși binari tetraedra [SiO4]. Chimia compușilor siliciici organici cu legături Si-C și polimeri siliconici - siliconii și cauciucurile siliconice cu legături Si-Si, Si-O și Si-C este larg dezvoltat în prezent.
Cel mai important element al naturii neînsuflețite, al doilea în prevalența chimică. Apare numai într-o formă conectată. Un element vital pentru multe organisme.
Silicon Si - O substanță simplă. Granulat - gri închis, cu luciu metalic, foarte dur, foarte fragil, opac, refractar, semiconductor comun. Grinzile de cristal sunt atomice, legăturile Si-Si sunt foarte puternice. Amorf - alb sau maro-galben (cu impurități, în principal Fe) este chimic mai activ. Stabil în aer (acoperit cu un film puternic de oxid), nu reacționează cu apa. Reacționează cu HF (conc.), Alkalis. Oxidat prin oxigen, clor. Se recuperează prin magneziu. Sinterizată cu grafit. Din punct de vedere industrial este important un aliaj cu fier - ferosiliciu (12-90% Si). Se utilizează ca aditiv doping în oțel și aliaje neferoase, o componentă a materialelor semiconductoare pentru microelectronică, baza siliconilor.
Ecuațiile celor mai importante reacții:
Producția în industrie: reducerea SiCl 4 sau SiO 2 la calcinare:
(ultima reacție poate fi efectuată în laborator, după tratamentul cu acid clorhidric, resturi de siliciu amorf).
Dioxid de siliciu SiO 2 - Oxid de acid. Pulbere albă (nisip de cuart) si cristale transparente de produse naturale impurități colorate (silice) - un nisip convențional și piatră (silex). zăbrele atomice de cristal, fiecare atom de siliciu este înconjurat de patru atomi de oxigen [Si (O) 4] și un atom de oxigen, - doi atomi de siliciu [O (Si) 2]. Are mai multe modificări cristaline (toate minerale), cel mai important - cuart, tridimit, cristobalit, rareori apar sau sunt produse în mod artificial - keatite, coesite, melanoflogit stishovite, fibros kremnezom.Tugoplavky. cu răcirea lentă a formelor de topitură sub formă amorfă - sticlă de cuarț (în mod natural leshateleit mineral). Forma amorfă cea mai activă din punct de vedere chimic.
Practic nu reacționează cu apa (din soluție precipită hidratul SiO2 nH2O), acizi obișnuiți. Sticla de cuarț este corodată în HF (conc.). Reacționează cu alcalii în soluție (formotortosilicați) și în timpul fuziunii (produse - metasilicate). Este ușor clorinată în prezența cocsului. Se recuperează prin cocs, magneziu, fier (în procesul de explozie).
Se utilizează ca materie primă industrială în producția de sticlă siliconică, convențională, termică și chimică,
porțelan, ceramică, umplere abrazive și adsorbanți cauciuc, lubrifianți, adezivi și vopsele, soluție de liant pentru componente de construcție sub formă de cristale unice de cuart - baza generatoarelor de ultrasunete și cuarț precise accident vascular cerebral. Soiuri de cuart (cristal de rocă, cuart roz, ametist, cuart fumuriu, calcedonie, onix al.) - pietre prețioase, semiprețioase sau ornamentale.
Ecuațiile celor mai importante reacții:
Se transferă la soluție prin acțiunea de alcalii concentrate. Pe alte proprietati chimice este similar cu SiO 2. In natura - minerale de opal si chalcedonie (agat, jaspis). Nu se obține acidul metasilicic monosilic H 2 SiO 3.
Ecuațiile celor mai importante reacții:
Noțiuni de bază. deplasarea unui acid puternic dintr-o soluție de silicat, de exemplu:
Metasilicat de sodiu Na2SiO3 - oxosol. Albul, când este încălzit, se topește fără descompunere. Se dizolvă în apă rece (hidroliză puternică cu anion). Soluție concentrată - coloid ("sticlă lichidă", conține hidrozol SiO 2 nH 2 O). Se descompune în apă fierbinte, reacționează cu acizi, alcalii, dioxid de carbon.
Folosit ca ingredient discontinuu în fabricarea sticlei, cimenturi speciale si betoanelor, este o parte din vopsele silicat și adezivi, acoperiri reci, catalizatori aluminosilicat în fabricarea hârtiei și cartonului, silicagel, zeolit sintetic. Ecuațiile celor mai importante reacții:
Noțiuni de bază. fuziunea sifonului cu nisip
Silicații. Siliciu, în stare de oxidare + IV este, în plus față de SiO 2. în compoziție foarte multe și adesea foarte complexe și structura de ioni de silicat (astfel încât, cu excepția ionului zhetasilikat iortosilikat SiO 3 2- ioni SiO 4 4- ioni cunoscuți Si 2 O 7 6 - Si 3 O 9 6 - Si 2 O 10 4 -, etc.). Pentru simplificare toți descriși ca silicați conținând SiO 3 2- ion.
O soluție saturată de silicat de sodiu și de potasiu (sticlă lichidă vâscoasă) este utilizată ca adeziv silicat.
Silicatele de sodiu și calciu sunt incluse în sticlă; este obținut prin alierea cu SiO 2 cu cuarț calcic și CaCO3 de sodiu:
Adesea, compoziția sticlei este exprimată prin oxizi, de exemplu, sticlă obișnuită de Na2O CaO • 6SiO2.
Printre mineralele silicate amintim argile (aluminosilicate), argila foarte pură - caolinul Al2O3 2SiO2 • 2H2O este utilizat pentru fabricarea porțelanului.
Silicatele și aluminosilicații sunt utilizați în industrie pentru producția de ceramică, ciment, beton și alte materiale de construcție.
Tetraclorură de siliciu SiCl4. Conexiune binară. Lichid incolor, are o gamă largă de stare lichidă. Molecula are o structură tetraedrică (sp3-hibridizare). Este stabilă termic. "Fum" în aer umed. Complet hidrolizată cu apă. Se descompune cu alcalii. Este restaurat de hidrogen, sodiu, zinc. Oxid de aluminiu oxidat.
Se utilizează în producția de siliciu de înaltă puritate pentru tehnologia semiconductoarelor.
Ecuațiile celor mai importante reacții:
Producția în industrie - clorurarea siliciului sau a nisipului de cuarț SiO 2.
Siliciul cristalin este principala formă în care siliciul este utilizat în fabricarea convertoarelor fotoelectrice și a dispozitivelor electronice solide utilizând tehnologia plană. Utilizarea siliciului sub formă de filme subțiri (straturi epitaxiale) de structură cristalină și amorfă pe diverse substraturi se dezvoltă activ.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: