Silicon và các hợp chất của nó. Silicon trong tự nhiên. Việc sử dụng silicon

Một trong những phổ biến nhất trong nghệ thuật và công nghiệp của các yếu tố là silicon. Rằng nó nợ thuộc tính khác thường của nó. Ngày nay có rất nhiều hợp chất khác nhau của nguyên tố này, mà đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp và tạo ra các sản phẩm kỹ thuật, thủy tinh, thủy tinh, thiết bị, vật liệu xây dựng, đồ trang sức và các ngành công nghiệp khác.

Đặc điểm chung của silic

Nếu chúng ta xem xét vị trí của silic trong hệ thống tuần hoàn, người ta có thể nói:

1. IV nằm ở các phân nhóm chính của nhóm.
2. Số thứ tự 14.
3. khối lượng nguyên tử 28,086.
4. Biểu tượng hóa Si.
5. Tên - silic, hoặc bằng tiếng Latinh - silic.
6. Cấu hình điện tử của lớp 4e ngoài: 2e: 8e.

Các mạng tinh thể silicon tương tự như lưới kim cương. Các nút được bố trí các nguyên tử, loại của nó - một khuôn mặt trung tâm khối. Tuy nhiên, do độ dài lớn hơn của các tính chất vật lý thông tin liên lạc của silicon mạnh mẽ khác với các thuộc tính của biến đổi carbon thù hình.

tính chất vật lý và hóa học

Có hai thay đổi thù hình của nguyên tố: vô định hình và tinh thể. Họ rất giống nhau. Tuy nhiên, như là trường hợp với các vật liệu khác, sự khác biệt chính giữa chúng - mạng tinh thể silicon.

Trong trường hợp này, cả hai phiên bản - một loại bột màu sắc khác nhau.

1. tinh thể silic là một màu xám đen bột giống như kim loại sáng bóng. cấu trúc của nó tương ứng với kim cương, nhưng tính chất khác nhau. Nó có:

• mong manh;
• độ cứng thấp;
• tính chất bán dẫn;
• Nhiệt độ nóng chảy của 1415 ⁰ C;
• Mật độ 2,33 g / cm ^3;
• nhiệt độ sôi của 2700 ⁰ C.

hoạt động hóa học của nó là thấp so với các hình thức thù hình khác.

2. Amorphous silicon - bột màu nâu nâu, có kim cương cấu trúc silnorazuporyadochennogo. Phản ứng đủ cao.

Nói chung, cần lưu ý rằng phản ứng không thích silicon. Để làm cho nó phản ứng, nhiệt độ cần thiết không ít hơn 400-500 ⁰ C. hợp chất hóa học khác nhau được hình thành của silic dưới những điều kiện này. Chẳng hạn như:

• oxit;
• halogenua;
• tự tử;
• nitrit;
• Boride;
• cacbua.

Có lẽ sự tương tác của silic với axit nitric hoặc dung dịch kiềm, được gọi là một quá trình khắc. silicon lan rộng, mà hiện nay đang trở nên phổ biến hơn.

Là trong tự nhiên

Silicon là một cách tự nhiên được tìm thấy trong một số lượng khá đáng kể. Đó là ở vị trí thứ hai sau khi tỷ lệ oxy. phần trọng lượng của nó là khoảng 30%. Nước biển cũng chứa một yếu tố tích cực ở nồng độ 3 mg / L. Do đó, chúng tôi không thể nói rằng silic trong tự nhiên - đó là một yếu tố hiếm.

Ngược lại, có rất nhiều tảng đá khác nhau và khoáng chất, như là một phần trong số đó nó xảy ra và từ đó nó có thể được trích xuất. Các hợp chất silicon tự nhiên phổ biến nhất là:

1. Silica. Công thức hóa học SiO _2. Có khá nhiều dạng khoáng sản và đá lên chân đê: cát, đá lửa, fenspat, thạch anh, đá pha lê, thạch anh tím, chalcedony, carnelian, opal, jasper, và những người khác.
2. Silicat và silicat nhôm. Cao lanh, fenspat, mica, muối axit silixic, amiăng, bột talc.

Như vậy, sự lây lan rộng rãi trong silicon chất và các hợp chất của nó được phổ biến và nhu cầu cho người dân để sử dụng cho các mục đích kỹ thuật.

Silicon và các hợp chất của nó

Kể từ tinh khiết được coi là tồn tại yếu tố không thể, do đó, có tầm quan trọng khác nhau của các hợp chất của nó. Từ quan điểm hóa học của quan điểm đó có thể là ba trạng thái ôxi hóa +2, +4, -4. Căn cứ này, và cũng vì quán tính của họ, nhưng đặc biệt là ở cấu trúc tinh thể mạng, nó tạo ra các loại chủ yếu sau đây của các chất:

• hợp chất nhị phân với phi kim loại (silane, cacbua, nitrit, phosphide, và vân vân;
• oxit;
• axit silixic;
• silicat kim loại.

Chúng ta hãy xem xét tầm quan trọng của silic và các hợp chất của nó, là phổ biến nhất và phổ biến cho người dân.

oxit silic

Có hai loại chất biểu diễn bằng công thức:

• SiO;
• SiO _2.

Tuy nhiên, sử dụng rộng rãi nhất có dioxide. Nó tồn tại trong tự nhiên dưới dạng một đá bán quý rất đẹp:

• mã não;
• chalcedony;
• opal;
• carnelian;
• jasper;
• thạch anh tím;
• rhinestone.

Việc sử dụng silicon theo hình thức này đã tìm thấy ứng dụng của nó trong sản xuất đồ trang sức. Vô cùng vàng đẹp và đồ trang sức bạc được thực hiện với những bán quý và đá bán quý.

Một vài biến thể của silica:

• thạch anh;
• sông và thạch anh cát ;
• đá lửa;
• fenspat.

Việc sử dụng silicon trong các loại như triển khai xây dựng, cơ khí, điện tử, công nghiệp hóa chất, luyện kim. Cùng nhau, các oxit được liệt kê tham khảo một chất duy nhất - silica.

Karbid Kremniya và việc sử dụng nó

Silicon và các hợp chất của nó - một loại vật liệu của tương lai và hiện tại. Một trong những vật liệu cacbua silic cacbua hoặc của nguyên tố này. Công thức hóa học của SiC. Nó xảy ra trong tự nhiên như Moissanite khoáng sản.

Ở dạng tinh khiết của cacbon và hợp chất silic - là đẹp, tinh thể trong suốt, cấu trúc kim cương như thế nào. Tuy nhiên, cho các mục đích kỹ thuật được sử dụng sơn màu sắc vật liệu xanh và đen.

đặc điểm chính của các chất, cho phép sử dụng của nó trong công nghiệp, công nghệ, công nghiệp hóa chất, như sau:

• bán dẫn khoảng cách rộng;
• sức mạnh rất cao (7 Mohs quy mô) ;
• đề kháng với nhiệt độ cao;
• elektroustoychivost tuyệt vời và dẫn nhiệt.

Tất cả điều này cho phép việc sử dụng các cacbua silic như một vật liệu mài mòn trong ngành luyện kim và hóa học tổng hợp. Đèn LED Ngoài ra, nó được dựa tạo ra một phổ rộng các hành động, phụ tùng cho lò thủy tinh, vòi phun, ngọn đuốc, đồ trang sức (Moissanite đánh giá cao FIANITE ở trên).

Silane và ý nghĩa của nó

hợp chất hydro silicon là silane và tên không thể thu được bằng cách tổng hợp trực tiếp từ nguyên liệu ban đầu. Để có được các kim loại khác nhau silicides được sử dụng, được đối xử axit. Kết quả là, khí silane được phát hành và tạo thành một muối kim loại.

Điều thú vị là các hợp chất trong câu hỏi chưa bao giờ sản xuất một mình. Luôn luôn trong phản ứng của một hỗn hợp của mono-, di- và Trisilane trong đó các nguyên tử silicon được liên kết với nhau trong dây chuyền.

Trên các thuộc tính của các hợp chất - mạnh mẽ chất khử. Mình do đó dễ dàng bị oxy hóa bởi oxy, đôi khi bùng nổ. phản ứng dữ dội với các halogen luôn với rất nhiều giải phóng năng lượng.

Việc áp dụng các Silanes sau:

1. Phản ứng tổng hợp hữu cơ, kết quả là trong đó điều quan trọng là silicon là - silicone, cao su, keo, dầu nhờn, nhũ tương và những người khác.
2. Vi điện tử (màn hình LCD, sơ đồ kỹ thuật tích hợp, vv).
3. độ tinh khiết polysilicon cao.
4. chân tay giả nha khoa.

Như vậy, Silanes trong thế giới hiện đại là cao.

axit silixic và silicat

Hydroxit của nguyên tố này - họ là silicas khác nhau. phân biệt:

• meta;
• o;
• polysilicon và axit khác.

Tất cả đều có đặc điểm chung - sự mất cân bằng cực trong trạng thái tự do. Họ có thể dễ dàng bị phân hủy bởi nhiệt. Trong điều kiện bình thường, có ngắn ngủi, quay đầu tiên vào một sol và sau đó một gel. Sau khi sấy, các gel silica, cấu trúc như vậy được gọi là. Chúng được sử dụng như các chất hấp phụ trong các bộ lọc.

Quan trọng từ quan điểm của ngành công nghiệp, là muối của axit silicic - silicat. Chúng là cơ sở chuẩn bị các chất như vậy, chẳng hạn như:

• kính;
• bê tông;
• xi măng;
• zeolit;
• cao lanh;
• sứ;
• đất nung;
• tinh thể;
• gốm sứ.

silicat kim loại kiềm - tan, phần còn lại - không có. Do đó, natri và kali silicat được gọi là kính nước. Bình thường văn phòng phẩm kết dính - đây là muối natri của axit silixic.

Nhưng các hợp chất thú vị nhất là tất cả các kính tương tự. Mà chỉ lựa chọn cho chất này không có ý kiến! Hôm nay, cho màu, quang, tùy chọn mờ. Thủy tinh được giật mình trong sự lộng lẫy và sự đa dạng của nó. Khi thêm kim loại chắc chắn và oxit phi kim loại vào hỗn hợp có thể có được nhiều loại kính. Đôi khi ngay cả những thành phần giống nhau, nhưng tỷ lệ khác nhau của các thành phần dẫn đến sự khác biệt trong tính chất của chất. Ví dụ như sứ và đất nung, trong đó công thức _SiO2 * AL ₂ O ₃ * K ₂ O.

Thủy tinh thạch anh - là một hình thức của sản phẩm có độ tinh khiết cao, có thành phần được mô tả là silica.

trong các hợp chất silic Discovery

Trong vài năm trở lại đây, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng silicon và các hợp chất của nó - những người tham gia quan trọng nhất trong trạng thái bình thường của cơ thể sống. thiếu C hoặc dư thừa của một nguyên tố liên quan đến bệnh như:

• ung thư;
• bệnh lao;
• viêm khớp;
• đục thủy tinh thể;
• bệnh phong;
• kiết lỵ;
• thấp khớp;
• viêm gan và những người khác.

Lão hóa quá trình tự cũng có liên quan đến nội dung định lượng của silicon. Nhiều thí nghiệm trên động vật có vú đã chỉ ra rằng việc thiếu một vi rút yếu tố có nhồi máu cơ tim, đột quỵ, ung thư và viêm gan C được kích hoạt.