ХИМИЯ 1 и 2й семестр / Неорганическая химия / Кремний

Si /Кремний/ Изотопы: ₁₄²⁸Si ₁₄²⁹Si ₁₄³⁰Si

В свободном виде не встречается, существует в 2-х аллотропн.

Модификациях:

Амфотерный кремний (более активен) -бурый порошок Получение: SiO2+2MgSi+2MgO

Кристаллический кремний -серые, твердые но хрупкие кристаллы Получение: SiO2+2CSi + 2CO

Химические свойства.

Si + O2SiO2

Si + 2HalSiHal₄

t=1200: 4Si + S₈ SiS₂ | 3Si+ 2N₂Si₃N₄

При высокой температуре обр-ся карборунд – близок к алмазу.

Si + C  SiC

2Mg + 3Si  Mg₂Si + 2SiO

не растворяется даже при нагревании в HNO₃(к)

3Si + 4HNO₃(к)  3SiO₂ + 4NO + 2H₂O

Соединения Кремния.

SiH4 /Cилан/ - сильный восстановитель

-бесцветный газ

-при нагревании разлогается

-н/р в холодной воде

-высокореакционноспособен

Получение.

MgSi + 4HCl 2MgCl₂ + SiH₄

Химические св-ва.

SiH4Si + 2H2

SiH4 + H₂O(гор)SiO₂ + 4H₂

SiH4 + 2O₂ SiO₂ + H₂O ; t=400-1000

SiO2 /Кремнезем/

Существует при нормальных условиях в виде 4 полимерных

Модификаций. (1 аморфн. + 3 кристаллич.)

Кварц 870⁰СТридимит 1470⁰СКристобалит 1700⁰СРасплав

Тридимит и Кристоболит  рыхлая структура(по сравн. С кварцем)

-н/р в воде

-малая химическая активность

реакционная способность повышается

кварц | кристобаллит | кремнезем(аморфн.)

Получение.

Si(аморфн.) + 2H₂O SiO₂ + 2H₂ ; t=400-1500⁰C

Хим.св-ва

SiO2 + 2F₂(газ) SiF₄ + O₂

SiO2 + 4HFSiF4 + 2H₂O

3SiO2 + 4Al 3Si + 2Al₂O₃

SiO2 + CaCO₃CO₂ + CaSiO₃

Кремниевые кислоты.

-Все очень слабы(cслабее H₂CO₃), н/р в воде.

H₂SiO₃ метакремниевая к-та

H₄SIO₄ ортокремниевая к-та

H₂SI₂O₅ двуметакремниевая к-та

Получение.

Na₂SiO₃ + CO₂ + H₂O  Na₂CO₃ + H₂SIO₃

Химические свойства.

Na₂CO₃ + CaCO₃ + 6SiO₂  Na₂O*CaO*6SiO₂ + 2CO₂

/получение твердого стекла/ для получения различных оотенков

добавляют оксида Ba,Pb..etc.

-цемент

Силициды

-получают при непосредственном взаимодействии с Me:

Si + 2Mg  Mg₂Si

-могут быть инертны, термостойки (d элементы – силициды Mo)

-силициды щелочных/щелочноземельных Ме легко окисляются:

Сa₂Si + 4HCl  CaCl₂ +SiH₄/силан/