A szilícium vegyülete és vegyületei - a stadopedia
- a szilícium elem jellemzője: elektronikus szerkezet, lehetséges oxidációs állapotok, bázikus vegyületek: oxid, hidroxid. Amorf és kristályos szilícium.
Szilícium - egy elem a 3. harmadban és IVA-csoport a periódusos rendszer, a sorszám 14. E-1s atom 2 2s képletű 2 2p 6 3s 3p 2 2 = [10 Ne] 3s 3p 2 2. Tipikus vegyületek az oxidációs állapotban + IV.
A szilícium oxidációjának mértéke:
A szilícium elektronegativitása alacsony a nem-fémek számára (2.25). Nem fémes (savas) tulajdonságokkal rendelkezik; formák oxidok, kovasavak, igen nagy számú só - szilikátok formájában láncok, szíjak és háromdimenziós hálózatok tetraéderek [SiO 4], a bináris vegyületet. Ma már széles körben kifejlesztett kémiája szerves szilícium-vegyületek Si kötések - C és szilikon polimerek - szilikonok és szilikon gumik kötvények Si - Si, Si - O és Si - C
Az élettelen természet legfontosabb eleme, a második a vegyi előfordulásban. Csak egy kapcsolódó formában fordul elő. Számos szervezet létfontosságú eleme.
Silicon Si - Egy egyszerű anyag. Durva szemcsézett - sötétszürke, fémes csillogással, nagyon kemény, nagyon törékeny, átlátszatlan, tűzálló, közös félvezetővel. A kristályrács atomos, a Si-Si kötések nagyon erősek. Amorf - fehér vagy sárgásbarna (szennyeződésekkel, főleg Fe), kémiailag aktívabb. A levegőben stabil (erős oxidfilmmel borítva), nem reagál vízzel. Reagál HF-vel (konc.), Alkáli. Oxigénezett oxigén, klór. A magnézium kinyerhető. Szinterezett grafit. Ipari szempontból fontos ötvözet vas - ferrosilikonnal (12-90% Si). Ezt ötvözõ adalékként használják acél- és színes ötvözetekben, a mikroelektronikai félvezetõ anyagok egyik összetevõjeként, szilikon alapon.
A legfontosabb reakciók egyenlete:
Ipari termelés: SiCi 4 vagy SiO 2 redukálása kalcinálás után:
(ez utóbbi reakciót végezhetjük a laboratóriumban, sósavas kezeléssel, amorf szilícium maradványokkal).
Szilícium-dioxid SiO 2 - A savas-oxid. Fehér por (kvarchomok), és átlátszó kristályok természetes termék színes szennyeződések (szilícium-dioxid) - egy a szokásos homok és a kő (Flint). Atomic kristályrács, minden egyes szilícium-atom körül négy oxigénatom [Si (O) 4], és egy oxigénatomot, - két szilíciumatom [O (Si) 2]. Ez több kristályos változatban (összes ásványi anyagok), a legfontosabb - kvarc, tridimit, krisztobalittá, ritkán előforduló vagy mesterségesen előállított - keatite, coesite, stishovite melanoflogit, rostos kremnezom.Tugoplavky. lassú hűtés mellett az olvadék formák amorf formában - kvarcüveg (természetben előforduló ásvány leshateleit). A legtöbb kémiailag aktív, amorf formában.
Gyakorlatilag nem reagál vízzel (az oldat kiválik hidrát SiO 2 nH 2O), közönséges savakat. A kvarcüveg HF-ben (konc.) Rozsdásodik. Reagál oldószeres lúgokkal (formotortoszilikátok) és fúzió közben (termékek - metasilikátok). A koksz jelenlétében könnyen klórozható. Kókusz, magnézium, vas (a robbanó kemencében) visszanyerik.
Ipari alapanyagként szilícium, hagyományos, hő- és kémiailag ellenálló üveg gyártása,
porcelánból, kerámiából, csiszolóanyagok és adszorbensek gumi töltőanyag, kenőanyagok, ragasztók és festékek, építési komponenst kötőanyag-oldat formájában egykristályok kvarc - alapján az ultrahang generátor és pontos szélütés kvarc. Kvarc fajták (rhinestone, rose quartz, amethyst, füstös kvarc, chalcedony, onyxi stb.) - drágakő, féldrágakő vagy díszítő kövek.
A legfontosabb reakciók egyenlete:
A koncentrált lúgok hatására átvisszük az oldatba. A többi kémiai tulajdonság hasonló a SiO 2-hez. Természetben - opál és kálcedon ásványok (agát, jázepár). A monomer metasilsav-H2Si03 nem kapható.
A legfontosabb reakciók egyenlete:
Megközelítés. erőteljes sav elmozdulása szilikát oldatból, például:
Metaszilikát-nátrium Na2Si03 - Oxoszol. Fehér, fűtött, bomlás nélkül olvad. Hideg vízben oldódik (erős anionos hidrolízis). Koncentrált oldat - kolloid ("folyékony üveg", tartalmaz hidrosol SiO 2 nH 2 O). Bomlik forró vízben, reagál savakkal, lúgokkal, szén-dioxiddal.
Használt, mint a szakaszos összetevőként az üveg gyártása, különleges cementek és betonok, egy része a szilikát festékek és ragasztók, hideg bevonatok, alumínium-szilikát katalizátorok előállítására papír és karton, szilikagél, szintetikus zeolit. Az egyenletek a legfontosabb reakciók:
Megközelítés. a szóda homokkal történő fúziója
Szilikát. Silicon, az oxidációs állapot + IV, továbbá a SiO 2 nagyon sok, és gyakran igen bonyolult összetétele és szerkezete szilikát ionok (úgy, hogy azzal az eltéréssel, zhetasilikat ion iortosilikat SiO 3 2- ion SiO 4 4- ismert ionok Si 2 O 7 6-. Si 3O 9 6-. Si 2 O 10 4-, stb). Az egyszerűség kedvéért az összes ábrázolt szilikátok tartalmazó SiO 3 2- ion.
Szilikátragasztóként nátrium- és kálium-szilikátok (viszkózus "folyékony üveg") telített oldatát alkalmazzuk.
Nátrium és kalcium-szilikátok szerepelnek az üvegben; a kvarc SiO2 ötvözésével készült mészkő CaCO 3 és nátrium 2 CO 3 ötvözetével:
Gyakran az üveg összetételét oxidok, például normál üveg Na20 CaO 6SiO 2 formájában fejezzük ki.
A szilikát ásványok közül említik az agyagokat (alumínium-szilikátok), nagyon tiszta agyag - kaolin Al 2 O 3 2 SiO 2 • 2H 2 O porcelán előállítására.
A szilikátokat és alumínium-szilikátokat az iparban használják kerámia, cement, beton és egyéb építőanyagok előállítására.
Szilícium-tetraklorid SiCl4. Bináris kapcsolat. Színtelen folyadék, széles folyadékot tartalmaz. A molekula tetraéderes szerkezetű (sp3-hibridizáció). Termikusan stabil. "Füst" a nedves levegőben. Teljesen víz által hidrolizálva. Bomlik lúgokkal. Hidrogén, nátrium, cink helyreállítja. Klórozott alumínium-oxid.
Ezt a félvezető technológiának köszönhetően nagyon tiszta szilícium előállításához használják.
A legfontosabb reakciók egyenlete:
Termelés az iparban - szilícium vagy kvarc homok klórozása SiO 2.
A kristályos szilícium a fő forma, amelyben szilíciumot használnak fotoelektromos átalakítók és szilárdtest elektronikus készülékek gyártásához sík technológiával. Aktívan növekvő használata szilícium, mint egy vékony film (epitaxiális réteg) kristályos és amorf struktúrákat különböző hordozókon.