Урок 40. Кремний (Si). Применение силикатов

Химия. Онлайн учебник → Кремний. Применение силикатов

www.galleries.com

Кремний может как отдавать, так и присоединять электроны, но его способность к присоединению электронов выражена немного слабее, чем у Углерода. Наиболее типичные для Si соединения, те в которых он проявляет степень окисления +4.

Получение кремния

В лаборатории:

SiO₂ + 2Mg = Si + 2MgO + Q

 Si - бурый порошок аморфного кремния

Кристаллический Si - твердое вещество с высокой t плавления, металлическим блеском, имеет полупроводниковые свойства и поэтому используется в электронике. Si бывает аморфный и кристаллический. 

Химические свойства Кремния и его соединений

Кремний реагирует при повышении температуры с кислородом, хлором, серой, щелочами: 

Si + O₂ = SiO₂ - оксид кремния (IV)

Si + 2Cl₂ = SiCl₄ - хлорид кремния (IV)

Si + 2S = SIS₂ - сульфид кремния (IV)

Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂O

Na₂SiO₃ - метасиликат натрия

Оксид кремния (IV) (SiO₂) - кислотный оксид бывает:

• кристаллический (очень твердый, t_пл. = 1610 C, при комнатной температуре в воде не растворяется; никакая кислота не действует, кроме фтористой (HF);
• аморфный (прозрачная стеклообразная масса - кварцевое стекло).

SiO₂ реагирует

1) с основными оксидами:

CaO + SiO₂ = CaSiO₃ - силикат кальция

2) со щелочами: 

2KOH + SiO₂ = K₂SiO₃ + H₂O - силикат калия

3) с солями щелочных металлов:

SiO₂ + K₂CO₃ = K₂SiO₃ + CO₂

Кремниевая кислота (H₂SiO₃) - твердое бесцветное вещество, которое можно получить с ее соли (кремния) в виде вязкого осадка. H₂SiO₃ - слабая кислота, она идет в осадок с раствора под действием CO₂ на кремниевые растворы. Во время добавления кислот к раствору силиката натрия создается вязкий осадок - гель кремниевой кислоты:

Na₂SiO₃ + H₂SO₄ = H₂SiO₃ + Na₂SO₄

Из искусственных силикатов очень важным является твердое стекло. Состав обычного стекла приблизительно соответствует формуле Na₂O x CaO x 6SiO₂. Его получают сплавкой смеси белого песка с содой и известняком (мелом):

CaCO₃ + SiO₂ = CaSiO₃ + CO₂

Na₂CO₃ + SiO₂ = Na₂SiO₃ + CO₂

Применение силикатов

1. Производство прозрачных аморфных сплавов, называющихся стеклом:

а) калиевое стекло - K₂O x CaO x 6SiO₂;

б) хрустальное стекло - K₂O x PbO x 6SiO₂;

в) оконное стекло - Na₂O x CaO x 6SiO₂;

2. Производство цемента, бетона, железобетона.

3. Производство строительной керамики (кирпич, черепица, трубы, облицовочные плиты), химически стойкой керамики и бытовой керамики.

Выявление оксида кремния (IV) и ионов CO₃^2-, SiO₃^2-

Автор: Гончаренко Л. И. (ula-books.com.ua)

< Урок 39 | Химия. Онлайн учебник | Урок 41 >
 

Смотрите также:
Применение простых веществ Углерода
Классификация органических соединений
Хим. связь в молекулах органических соед.