Siliciul și compușii săi. Silicon în natură. Utilizarea siliciu

Una dintre cele mai populare în domeniu și industria de elemente este de siliciu. Că își datorează proprietățile sale neobișnuite. Astăzi există mai mulți compuși diferite ale acestui element, care joacă un rol important în sinteza și crearea de produse tehnice, articole din sticlă, sticlă, echipamente, materiale de construcții, bijuterii și alte industrii.

Caracteristici generale de siliciu

Dacă luăm în considerare poziția de siliciu în sistemul periodic, este posibil să se spună:

1. IV este situat în principalele subgrupe ale grupului.
2. Numărul secvenței 14.
3. masa atomică 28.086.
4. Simbolul chimic Si.
5. Nume - siliciu, sau în latină - siliciul.
6. Configurația electronică a 4e stratului exterior: 2e: 8e.

Rețeaua cristalină a siliciului este similar cu zăbrele diamant. Nodurile sunt aranjate atomi, tipul acesteia - un Cubic cu fețe centrate. Cu toate acestea, datorită lungimii mai mari a proprietăților fizice de comunicare de siliciu diferă foarte mult de proprietățile modificării alotropic carbon.

Proprietăți fizice și chimice

Există două modificări alotropice ale elementului: amorf și cristal. Ele sunt foarte asemănătoare. Cu toate acestea, așa cum este cazul cu alte materiale, principala diferență între ele - zăbrele de siliciu cristalin.

În acest caz, ambele versiuni - o pulbere de culori diferite.

1. Siliciu cristalin este o pulbere cum ar fi gri metalic lucios închis. Structura sa corespunde cu diamant, dar proprietăți diferite. Are:

• fragilitate;
• duritate scăzută;
• proprietăți semiconductoare;
• Temperatura de topire a 1415 ⁰ C;
• densitate 2,33 g / ^cm3;
• temperatura de fierbere de 2700 ⁰ C.

Activitatea sa chimică este scăzută în comparație cu alte forme alotropice.

2. siliciu amorf - pulbere brun, are diamantul structura silnorazuporyadochennogo. Reactivitatea este destul de mare.

În general, trebuie remarcat faptul că reacționează displace siliciu. Pentru a face să reacționeze, temperatura necesară nu mai puțin de 400-500 ⁰ diferiți compuși chimici C. sunt formate din siliciu în aceste condiții. Cum ar fi:

• oxizi;
• halogenuri;
• sinucideri;
• nitruri;
• boruri;
• carburilor.

Poate interacțiunea siliciu cu acid azotic sau un alcalin, care se numește un proces de corodare. siliconi larg răspândite, care acum sunt tot mai frecvente.

Fiind în natură

Siliciul este găsește în mod natural destul de o cantitate semnificativă. Este pe locul al doilea, după prevalența de oxigen. fracția de greutate este de aproximativ 30%. Seawater conține, de asemenea, un element activ într-o concentrație de 3 mg / L. Prin urmare, nu putem spune că siliciul în natură - este un element rar.

Dimpotrivă, există multe roci și minerale diferite, ca parte din care apare și din care poate fi extras. Cele mai frecvente compuși de siliciu natural sunt:

1. Dioxid de siliciu. Formula chimică _SiO2. Există destul de o varietate de forme de minerale și roci pe bază: nisip, silex, feldspat, cuarț, cristal de stanca, ametist, calcedonie, carneol, opal, jasp, și altele.
2. Silicați și silicați de aluminiu. Kaolin, feldspat, mică, săruri de acid silicic, azbest, talc.

Astfel, răspândirea pe scară largă în siliciu natura și compușii săi sunt populare și cererea pentru oameni de a utiliza în scopuri tehnice.

Siliciul și compușii săi

Din moment ce pur considerat că există elemente nu poate, prin urmare, au o importanță diferită de compușii săi. Din punct de vedere chimic, poate fi de trei starea de oxidare +2, +4, -4. Pornind de la acest lucru, și, de asemenea, din cauza inerției lor, dar mai ales la structura rețelei cristaline, generează următoarele tipuri principale de substanțe:

• Compușii binari cu nemetalelor (silan, carbid, nitrură, fosfura și așa mai departe;
• oxizi;
• acid silicic;
• silicați de metal.

Să luăm în considerare cât de important siliciu și compușii săi, sunt cele mai comune și popular pentru oameni.

oxizi de siliciu

Există două tipuri de substanțe exprimate prin formula:

• dioxid de siliciu;
• _SiO2.

Cu toate acestea, cele mai utilizate pe scară largă are dioxid de carbon. Se găsește în natură sub forma unei foarte frumoase pietre semi-prețioase:

• agat;
• calcedonie;
• opal;
• carneol;
• jasp;
• ametist;
• strasuri.

Utilizarea siliciului în această formă a găsit aplicarea în fabricarea de bijuterii. Incredibil de frumos de aur și argint bijuterii realizate cu aceste semipretioase si pietre semipretioase.

Câteva variante ale silicei:

• cuarț;
• râu și nisip de cuarț ;
• sticlos;
• feldspat.

Utilizarea siliciului în astfel de tipuri puse în aplicare în construcții, inginerie, electronica, industria chimică, metalurgie. Împreună, oxizii enumerate se referă la o singură substanță - dioxid de siliciu.

Karbid Kremniya și utilizarea acestuia

Siliciul și compușii săi - un material al viitorului și prezentului. Un astfel de material este carbură de siliciu sau carbura elementului. Formula chimică a SiC. Ea apare în natură ca moissanite mineral.

În formă pură de carbon și compus de siliciu - este frumos cristale, transparente, structură de tip diamant. Cu toate acestea, în scopuri tehnice utilizate vopsite într-un material de culoare verde și negru.

Principalele caracteristici ale substanței, permițând utilizarea acesteia în industrie, tehnologie, industria chimică, următoarele:

• semiconductoare decalaj mare;
• rezistență foarte mare (7 scala Mohs) ;
• rezistent la temperaturi ridicate;
• elektroustoychivost excelent și conductivitatea termică.

Toate acestea permit utilizarea de carbură de siliciu ca material abraziv în sinteza metalurgie și chimice. LED-uri De asemenea, se bazează produce un spectru larg de acțiune, părți ale cuptorului din sticlă, duze, lanterne, bijuterii (moissanite apreciat FIANITE de mai sus).

Silan și semnificația sa

compus cu hidrogen de siliciu este silan și numele nu poate fi obținut prin sinteză directă din materii prime. Pentru a obține diferitele metale sunt utilizate siliciurilor, care sunt supuse unui tratament cu acid. Ca rezultat, gazul de silan este eliberat și formează o sare metalică.

Este interesant faptul că compusul în cauză nu a produs niciodată singur. Întotdeauna în reacția unui amestec de mono-, di- și Trisilane în care atomii de siliciu sunt legate între ele în lanțuri.

Pe proprietățile acestor compuși - agenți de reducere puternic. Înșiși astfel, ușor oxidat de oxigen, uneori exploziv. reacție violentă cu halogeni întotdeauna cu o mulțime de eliberare de energie.

Aplicarea următoarelor silanilor:

1. Reacțiile de sinteză organică, ca urmare a care este important să siliconi - silicon, cauciuc, materiale de etanșare, lubrifianți, emulsii și altele.
2. Microelectronică (monitoare LCD, diagrame tehnice integrate, etc.).
3. polisiliciu de înaltă puritate.
4. protetică dentară.

Astfel, silanii din lumea modernă este mare.

acid silicic și silicații

Hydroxide elementului - acestea sunt diferite silicati. distins:

• meta;
• o;
• polisiliciu și alți acizi.

Toate acestea au caracteristici comune - dezechilibrul extremă în stare liberă. Ele sunt ușor de descompus de căldură. În condiții normale, sunt de scurtă durată, transformarea mai întâi într-un sol și apoi un gel. După uscare, gelurile de silice, astfel de structuri sunt numite. Acestea sunt utilizate ca adsorbanți în filtre.

Important din punctul de vedere al industriei, sunt săruri ale acizilor silicici - silicați. Acestea sunt baza de pregătire a acestor substanțe, cum ar fi:

• sticlă;
• beton;
• ciment;
• zeolitul;
• caolin;
• porțelan;
• faianță;
• cristal;
• ceramică.

silicați alcalini metalici - solubili, restul - nr. Prin urmare, silicat de sodiu și potasiu se numește sticlă de apă. adeziv de papetărie Normal - aceasta este sarea de sodiu a acidului silicic.

Dar mai interesanți compuși sunt toate din același pahar. Care numai opțiuni pentru această substanță nici o idee! Astăzi, având în vedere, optice, opțiuni de colorat mată. Sticlăria este uimitoare în splendoarea și diversitatea sa. La adăugarea anumitor metale și oxizi metaloid la amestec se poate obține o varietate de tipuri de sticlă. Uneori, chiar și aceeași compoziție, dar diferite procentaje ale componentelor conduce la o diferență de proprietăți ale substanței. Exemple sunt porțelan și ceramică, care formula _SiO2 * AL ₂ O ₃ * K ₂ O.

Sticla de quartz - este o formă de produs de înaltă puritate, a cărui compoziție este descrisă ca silice.

în descoperirea de compuși de siliciu

De-a lungul ultimilor ani, studiile au arătat că siliciul și compușii săi - cei mai importanți participanți la starea normală a organismelor vii. deficit de C sau excesul unui element dat boli asociate, cum ar fi:

• cancer;
• tuberculoza;
• artrita;
• cataracta;
• lepra;
• dizenterie;
• reumatism;
• hepatită și altele.

procesele de îmbătrânire sunt ele însele, de asemenea, asociate cu conținutul cantitativ de siliciu. Numeroase experimente pe mamifere au arătat că lipsa unui virus element care prezintă atacuri de cord, accidente vasculare cerebrale, cancer si hepatita C este activat.