Silicon in njegove spojine. Silicon v naravi. Uporaba silicija

Ena izmed najbolj priljubljenih v umetnosti in industriji elementov je silicij. Da dolguje svoje nenavadne lastnosti. Danes obstaja veliko različnih spojin tega elementa, ki igrajo pomembno vlogo pri sintezi in ustvarjanje tehničnih izdelkov, steklovine, stekla, opreme, gradbenih materialov, nakita in drugih industrijah.

Splošne lastnosti silicija

Če menimo, da je položaj silicija v periodnem sistemu, je mogoče reči:

1. IV se nahaja v glavni podskupinah skupine.
2. Zaporedna številka 14.
3. Atomska masa 28,086.
4. Kemijski simbol Si.
5. Ime - silicij, ali v latinščini - silicija.
6. Elektronska konfiguracija zunanje plasti 4e: 2e: 8e.

Kristalne rešetke silicija je podobno diamantno mrežo. Vozlišča so razporejeni atomi, njeno vrsto - a-ploskovno centrirane kubične. Vendar pa je zaradi večje dolžine komunikacijskih fizikalnih lastnosti silicija močno razlikujejo od lastnosti ogljikovih alotropsko spremembe.

Fizikalne in kemijske lastnosti

Obstajata dve alotropska modifikacija elementa: amorfna in kristal. So zelo podobni. Vendar, kot je to primer z drugimi materiali, Glavna razlika med njima - kristalni silicij rešetke.

V tem primeru se obe različici - prašek različnih barv.

1. Kristalni silicij je svetleča temno siv prah podobne kovine. Njegova struktura ustreza diamant, vendar različnimi lastnostmi. Ima:

• krhkost;
• nizko trdoto;
• polprevodniški lastnosti;
• Temperatura tališča 1415 ⁰ ° C;
• gostoto 2,33 g / ^cm3;
• vrela temperatura 2700 ⁰ ° C

Njena kemična dejavnost je nizka v primerjavi z drugimi alotropsko obliki.

2. amorfni silicijev - rjav rjav prah, ima strukturo silnorazuporyadochennogo Diamond. Reaktivnost je dovolj visoka.

Na splošno je treba opozoriti, da se odzovejo silicijeve mara. Da bi bilo reagirajo, so potrebni temperaturi, ki ni nižja od 400-500 ⁰ C. razne kemične spojine narejen iz silicija pod temi pogoji. Kot so:

• oksidi;
• halogenidi;
• samomorov;
• nitridi;
• boridov;
• karbidi.

Morda je interakcija silicija z dušikovo kislino ali bazo, ki se imenuje postopku jedkanja. Razširjene silikoni, ki so zdaj postajajo bolj pogosti.

Biti v naravi

Silicij je seveda na voljo v precej velik znesek. To je na drugem mestu po razširjenosti kisika. Njena teža odlomek znaša približno 30%. Morska voda vsebuje aktivni element v koncentraciji 3 mg / L. Zato ne moremo reči, da je silicij v naravi - to je redek element.

Nasprotno, obstaja veliko različnih kamnin in mineralov, kot so dela, ki se pojavlja, in od katerih je mogoče pridobiti. Najpogostejši naravni silicijeve spojine so:

1. Silicijev dioksid. Kemijsko formulo SiO _2. Obstaja precej različnih oblik mineralov in kamnin na svoji bazi: pesek, kremen, glinenec, kremen, kamene, ametist, kalcedona, carnelian, opal, jaspisa, in drugi.
2. Silikatov in aluminijevih silikatov. Kaolin, glinenec, sljuda, silicijeva kislina soli, azbest, smukec.

Tako je razširjena v naravi silicija in njegove spojine so priljubljen in povpraševanje za ljudi, za uporabo za tehnične namene.

Silicon in njegove spojine

Ker čisto šteje, da obstaja element ni mogoče, zato imajo različno pomembnost njegove spojine. Iz kemijske vidika morda tri oksidacijsko stanje 2, 4, -4. Izhajajoč iz tega, pa tudi zaradi svoje vztrajnosti, še posebej pa na strukturo kristalni rešetke, ki jih ustvarja naslednje glavne vrste snovi:

• binarne spojine s nekovin (silan, karbidom, nitridom, fosfid in tako naprej;
• oksidi;
• silicijeva kislina;
• kovinske silikate.

Vzemimo, kako pomembna sta silicij in njegove spojine najbolj pogosta in priljubljena za ljudi.

silicijeve okside

Obstajata dve vrsti snovi izražen s formulo:

• SiO;
• SiO _2.

Vendar pa je najbolj pogosto uporabljena je dioksid. v naravi v obliki zelo lepih poldragih kamnov obstaja:

• ahat;
• kalcedona;
• opal;
• karneol;
• Jasper;
• ametist;
• nosorogovo.

Uporaba silicija v tej obliki je našel svojo vlogo pri izdelavi nakita. Izjemno lepa zlati in srebrni nakit, ki s temi poldragih in poldragih kamnov.

Nekaj variacije silicijevega dioksida:

• kremen;
• reke in kremenčev pesek ;
• kremen;
• glinenci.

Uporaba silicija v take vrste, ki se izvajajo v gradbeništvu, inženiring, elektronika, kemična industrija, metalurgija. Skupaj so našteti oksidi nanašajo na isto snov - silicijev dioksid.

Karbid Kremniya in njegova uporaba

Silicon in njegove spojine - material prihodnosti in sedanjosti. En tak material silicijevega karbida ali karbid elementa. Kemična formula SiC. To se zgodi v naravi kot mineralno moissanite.

V čisti obliki ogljika in silicija spojine - je lepa, prozorni kristali, diamantni strukturo. Vendar pa je za tehnične namene uporablja pobarvane v zeleno in črno barvo materiala.

Glavne značilnosti snovi, ki omogoča njeno uporabo v industriji, tehnologiji, kemična industrija, naslednje:

• široka vrzel polprevodnikov;
• Zelo visoka trdnost (7 Mohs skala) ;
• odporni na visoke temperature;
• Izjemno elektroustoychivost in toplotne prevodnosti.

Vse to omogoča uporabo silicijevega karbida kot abraziva v metalurgijo in kemijsko sintezo. LED Prav tako je osnovan proizvajajo širok spekter delovanja, deli na steklo peči, šobe, svetilke, nakit (moissanite cenijo FIANITE zgoraj).

Silan in njen pomen

Vodik silicijeva spojina je silan in ime ni mogoče doseči z direktno sintezo iz izhodnih materialov. Za pridobitev različnih kovin se uporabljajo silicidi, ki podvržemo kislinski obdelavi. Posledično je silan plin sprosti in tvori kovinske soli.

Zanimivo je, da je spojina v vprašanju ne proizvaja sam. Vedno v reakciji zmesi mono-, di- in Trisilane v kateri silicijevi atomi med seboj povezani v verigo.

Na lastnostih teh spojin - močna reducenta. Sami tako zlahka oksidira s kisikom, včasih eksplozivno. Burna reakcija s halogeni vedno z veliko energije za javnost.

Uporaba naslednjih silani:

1. Reakcije organske sinteze, kot posledica katere je pomembno silikoni - silikona, gume, tesnila, maziva, emulzije in drugih.
2. Microelectronics (LCD monitorji, integrirana tehnični diagrami, itd).
3. Visoke čistosti polisilicijev.
4. Zobni tehniki.

Tako silani v sodobnem svetu je visoka.

Silicijeva kislina in silikati

Hidroksid elementa - so različni silicijeve kisline. odlikuje:

• meta;
• o;
• polisilicijev in druge kisline.

Vsi imajo skupne značilnosti - izjemno neravnovesje v prosti obliki. So preprosto razgradijo s toploto. V normalnih razmerah, je kratkotrajna in se obrnil najprej v sol in nato gela. Po sušenju silicijev dioksid geli, take strukture se imenujejo. Uporabljajo se kot adsorbentov v filtrih.

Pomembno z vidika industrije, so soli silicijeve kisline - silikati. So osnova za pripravo teh snovi, kot so:

• stekla;
• beton;
• cement;
• zeolit;
• kaolin;
• porcelan;
• lončene;
• kristal;
• keramika.

Alkalijski silikati - topne, ostalo pa - ne. Zato je natrijev in kalijev silikat imenuje vodnega stekla. Običajno pisalne lepilo - to je natrijeva sol silicijeve kisline.

Ampak najbolj zanimive spojine so vsi istega kozarca. Ki le možnosti za to snov ni ideja! Danes, glede barve, optični, možnosti mat. Steklovina je presenetljivo v svojem sijaju in raznolikosti. Če lahko dodajanje nekaterih kovinskih in nekovinskih oksidov k zmesi dobimo različne vrste stekla. Včasih celo isti sestavek, ki pa različni odstotki komponente povzroči razlike v lastnostih snovi. Primeri so porcelan in fajansa, ki formulo SiO ₂ * AL ₂ O ₃ * K ₂ O.

Kremenovo steklo - je oblika visoke izdelka čistosti, katerega sestava je opisana kot silicijevega dioksida.

V silicijeve spojine Discovery

V zadnjih nekaj letih so študije pokazale, da silicij in njegove spojine - najpomembnejše udeležence v normalnem stanju živih organizmov. pomanjkljivost C ali prebitek danega elementa z njim povezanih bolezni, kot so:

• rak;
• tuberkuloza;
• artritis;
• sive mrene;
• gobavost;
• griže;
• revmatizem;
• hepatitis in druge.

Staranje procesi sami so povezani tudi s kvantitativno vsebnosti silicija. Številni poskusi na sesalcih so pokazale, da je pomanjkanje virusa elementa ob srčnega infarkta, kapi, raka in hepatitisa C aktivirana.