Основные соединения кремния (химия, 9 класс)

Соединения кремния Химия

В учебнике по химии для 9 класса соединения кремния, четырнадцатого элемента химической таблицы Менделеева, рассматриваются достаточно подробно. Научное название — Si. Был открыт в 1823 году Йенсом Якобом Берцелиусом. Внешний слой атома содержит 4 электрона. В соединениях кремния с металлами проявляет степень окисления -4. При взаимодействии с неметаллами характерна степень окисления +2 или +4. Цвет вещества — чёрно-серый. Температура плавления — 1428 °C.

Общая характеристика элемента

По количеству содержания в составе природной земной коры занимает второе место после кислорода. Среди наиболее распространённых соединений кремния в учебнике по химии за 9 класс называются следующие:

  • ортокремниевая кислота h4sio4;
  • силикаты;
  • фторосиликат h2sif6;
  • сульфат;
  • оксид кремния sio2;
  • кремниевый карбонат;
  • алюмосиликаты;
  • карбид кремния sic.

Карбид кремния sic

Оксид является основной составляющей песка, кварца sio2, горного хрусталя, яшмы и аметиста. Из соединений силикатов и алюмосиликатов состоят глина, полевой шпат и гранит.

Рассматриваемое вещество входит в структуру не только песка и минералов. Оно также содержится в клетках растений, животных и даже человека. В составе живых организмов выполняет ряд важных функций:

  • придание физической прочности стеблевой части растений;
  • наличие в структуре наружных покровов животных;
  • образование раковин и скелетов ряда морских обитателей;
  • присутствие в человеческих ногтях и волосах.

В природе кремний известен в двух эквивалентах — аморфной и кристаллической форме. В аморфном состоянии это гигроскопичный бурый порошок с алмазоподобной структурой кристаллической решётки. В твёрдом виде силициум отличается тёмно-серым оттенком и наличием металлического блеска. Образует прочные ковалентные связи.

Среди прочих свойств по плану 9 класса курса химии следует выделить инертность, хрупкость и полупроводниковую способность. Температура кипения равна 2680 °C. Плавление осуществляется при 1415 °C.

Атомы в составе кристаллической решетки кремния

Атомы в составе кристаллической решетки связаны с близлежащими частицами четырьмя ковалентными связями. Ввиду этого кремний отличается высокой твёрдостью. Для данного элемента характерна проводимость электротока. Повышение температуры способствует увеличению электропроводности. На воздухе образуется защитная плёнка. Устойчивость к кислотам достаточно высокая. Растворение осуществляется только при смешении азотной и фтористоводородной кислоты. Соединения, в состав которых входит углерод, отличаются повышенной прочностью.

Чтобы выделить чистый элемент, необходимо провести реакцию восстановления кремнезёма коксом в электрической печи. В промышленной среде получение происходит в результате нагревания угля с простым песком. Лабораторные условия позволяют заменять уголь магнием. Кроме этого, чтобы выделить полупроводниковый кремний, иногда применяется метод термического разложения, а также восстановление цинком или водородом.

Химические свойства

Кремний — достаточно инертное вещество, способное взаимодействовать со многими другими элементами. В процессе проведения химических реакций с участием кремния проявляются следующие свойства:

  • окисление;
  • восстановление.

В сравнении с прочими типами неметаллов, таких как hcl, окислительные и летучие свойства рассматриваемого вещества выражены слабо.

Взаимодействуя с металлами при высоких температурах, образует силициды, выступая в качестве окислителя. Реакции с водородом не происходит по причине неустойчивости водородного соединения силана, формула которого sih4 naoh. Сгорание происходит кратко, в процессе этого в кислороде проявляются восстановительные свойства. При растворении в концентрированных щелочах образуются силикаты и выделяется водород.

В каких сферах применяется кремний

Как было упомянуто ранее, кремний является одним из самых добываемых элементов на планете. Область его применения весьма обширна. Наиболее распространённые сферы применения:

Изготовление солнечных батарей

  • производство электронных полупроводников;
  • изготовление солнечных батарей;
  • создание жаропрочных и кислотоустойчивых сплавов;
  • повышение коррозионной стойкости;
  • изготовление стеклянной посуды и керамических изделий.

Кремний — элемент, активно взаимодействующий с металлами и неметаллами. Способен образовывать кремниевые оксиды, h2sio3, силаны, хлорид sicl4 и несколько типов силикатов. В природе встречается только в составе сложных веществ. Широко используется в различных отраслях промышленности. Для проведения научных исследований может добываться в лабораторных условиях.

Оцените статью
Na5.club
Добавить комментарий

Adblock
detector