кремний Si 3s 3p 3d

2s 2p

1s

Si

+14

ПС №14 3период IVА

строение е-оболочек ₊₁₄Si 1s²2s²р⁶3s²р², р-элемент,

при возбуждении е- распариваются и переходят от s-орбитали на свободные р-орбитали,

кремний – окислитель и восстановитель,

Si ⁰ + 4e- ® Si ^-4

Si ⁰ - 4e- ® Si ⁺⁴

ст.окисления 0 –4 +4

ПР: SiO₂ Si Mg₂Si

кремний распространен в природе ПР: 27% от массы земной коры,

в природе кремний встречается в виде хим.соединений

ПР: SiO₂ кремнезем песок, кварцевой песок, горный хрусталь

Al₂O₃*2SiO₂*2H₂O каолинит в глине

K₂O*Al₂O₃*6SiO₂ полевой шпат

получение кремния, физ.и хим.свойства кремния

КРЕМНИЙ Si

1. 2Mg + SiO₂ ^T 2MgO + Si

2Zn пары + SiCl₄ ^T 2ZnCl₂ + Si

2C + SiO₂ ^T Si + 2CO, как примесь карборунд SiC

2. есть аллотропия:

(алмазоподобная модификация) тв.кристал-блеск-полупроводник, TплавSi=1400°C, ´растворим H₂O

(аморфный кремний) тв.порошок(кристаллический кремний в высокодисперстном состоянии)

3. неметалл (неактивен)

восстановитель

*Si + 2F₂ SiF₄

Siаморфный + O₂ ^T SiO₂

Si + 2Cl₂ ^T SiCl₄

3Si + 2N₂ ^T Si₂N₄ нитрид кремния

*2NaOH + Si + H₂O ^T Na₂SiO₃ + 2H₂­

*3Si + 4HNO₃ + 12HF ^T 3SiF₄­ + 4NO­ + 8H₂O

*Si + С ^T SiС карбид кремния (карборунд)

окислитель

*Si + 2Mg ^T Mg₂Si силицид кремния

*3Si + 2MgО ^T Mg₂Si + 2SiО (реакция диспропорционирования)

*Si + 2СаН₂ ^T Са₂Si + 2Н₂­

*Si + 4HF ^T SiF₄ + 2H₂­

применение кремния

4. в металлургии присадки Si для жаро-кислотопрочных сталей,

электронные полупроводниковые приборы

свойства оксида кремния(IV)

ОКИСЬ КРЕМНИЯ (IV) SiO₂

2. (н.у.) тв. без цвета-прозрачный(кварцевое стекло), ´растворим H₂O, TплавSiO2=1700°C

3.1. SiO₂ | |

— O — Si — O — Si(IV) +4 хим.связь одинарная полярная ковалентная

| | ¹ атомная крист.решётка, построенная из тетраэдров SiO₄

O O

| |

3. кислотный оксид (хим.устойчив)

*SiO₂ + СaO ^T CaSiO₃ шлак

BaO + SiO₂ ^T BaSiO₃

*SiO₂ + 2NaOH ^T H₂O + Na₂SiO₃ силикат натрия

*SiO₂ + Na₂CO₃ ^T Na₂SiO₃ + CO₂­ получение стекла

реакции со фтором и плавиковой кислотой

SiO₂ + 2F₂ SiF₄­ + 2O₂

SiO₂ + 4HF SiF₄­ + 2H₂O

реакции с углеродом

2C + SiO₂ ^T SiС + CO₂ карборунд

2C + SiO₂ ^T Si + 2CO

КРЕМНИЕВАЯ КИСЛОТА

1.2. Na₂SiO₃ + 2HCl 2NaCl + H₂SiO₃¯, где 2H⁺ + SiO₃^2-® H₂SiO₃¯

2.(н.у.) тв.аморфная, нерастворима H₂O(образует коллоидные растворы)

3.1. группа соединений состава nSiO₂*mH₂O (обычно обозначают H₂SiO₃),

построена в виде цепи из тетраэдров SiO₄

ОН ОН

| |

..— O — Si — O — Si-..(IV) +4 хим.связь одинарная полярная ковалентная

| |

OН OН

3. слабая кислота (не меняет индикаторы)

*электролитическая диссоциация ступенчатая(2-основная кислота)

H₂SiO₃ Û H⁺ + HSiO₃^-

HSiO₃^-Û H⁺ + SiO₃^2-

*реакции разложения

H₂SiO₃ ^T H₂O + SiO₂ образуется силикагель

применение соединений кремния

4. силикатная промышленность - получение силикатов

силикаты – соли кремниевой кислоты ПР: Na₂SiO₃ CaSiO₃

2. тв., ´растворимы H₂O(кроме Na₂SiO₃ K₂SiO₃ "растворимое стекло")

3. соли слабой кислоты

*электролитическая диссоциация

Na₂SiO₃ ® 2Na⁺ + SiO₃^2-

*реакции гидролиза

Na₂SiO₃ + H₂O Û 2Na⁺ + 2OH^- + H₂SiO₃¯

*реакции замещения растворов солей с более активными металлами

реакции обмена с кислотами-солями-основаниями(условия необратимости реакции..)

*Na₂SiO₃ + H₂O + СО₂ ® Na₂СO₃ + Н₂SiO₃¯ сильные кислоты вытесняют слабые из их солей

SiO₃^2- + H₂O + СО₂ ® СO₃^2- + Н₂SiO₃¯ HNO₃

*Na₂SiO₃ + CaCl₂ ® CaSiO₃¯ + 2NaCl ряд к-т H₂SO₄,HCl,H₂SO₃,H₂CO₃,H₂S,H₂SiO₃

SiO₃^2- + Ca²⁺ ® CaSiO₃¯ H₃PO₄

*Na₂SiO₃ + Ca(ОН)₂ CaSiO₃¯ + 2NaОН

SiO₃^2- + Ca²⁺ ® CaSiO₃¯

силикатная промышленность выпускает продукцию из силикатов: кирпичи, керамику, стекло, цемент

стекло

1.3. хим.процессы:

(обычное стекло=сплав соды,известняка,песка® Na₂O*CaO*6SiO₂)

Na₂CO₃ + SiO₂ ^T Na₂SiO₃ + CO₂­

CaCO₃ + SiO₂ ^T CaSiO₃ + CO₂­

(кварцевое стекло=расплав кварцевого песка SiO₂)

2. тв.аморфное-прозрачное-при медленном остывании пластичное(выдувание, прокатка..)

3. хим.инертное

4. оптические линзы-окна-посуда-стекловолокно..

цемент - смесь силикатов и алюминатов Са

2. тв.порошок

3. смесь силикатов и алюминатов Са при смешивании с Н₂О твердеет (как гипс)

4. строительный раствор=цемент,песок,вода м.гашеная известь

бетон=цемент,щебень,песок,вода

железобетон=бетон + каркас из арматуры

---

Дата добавления: 2015-07-25