Silicija i njegovi spojevi. Silicij u prirodi. Upotreba silicija

Jedan od najpopularnijih u umjetnosti i industriji elemenata silicija. To je i dobilo svoje neobične osobine. Danas postoji mnogo različitih spojeva ovog elementa, koji igraju važnu ulogu u sintezi i stvaranje tehničkih proizvoda, stakla, stakla, opremu, građevinski materijal, nakit i druge industrije.

Opća svojstva silicija

Ako uzmemo u obzir položaj silicija u periodnom sustavu, moguće je reći:

1. IV se nalazi u glavnom podskupinama grupe.
2. Broj sekvence 14.
3. Atomska masa 28,086.
4. Kemijska oznaka Si.
5. Ime - silicij, ili na latinskom - silicija.
6. Elektronska konfiguracija vanjskog sloja 4e: 2e: 8e.

Kristalna rešetka silicija je sličan dijamant rešetke. Čvorovi raspoređeni atoma, njegov tip - lice-centrirani kubični. Međutim, zbog veće duljine komunikacijskih fizička svojstva silicija jako razlikuju od svojstava ugljika allotropic modifikacije.

Fizikalna i kemijska svojstva

Postoje dvije allotropic modifikacija elementa: amorfni i kristala. Oni su vrlo slični. Međutim, kao što je slučaj s drugim materijalima, glavna razlika između njih - kristalni silicij rešetke.

U tom slučaju, obje verzije - prah različitih boja.

1. Kristalni silicij je sjajna tamnosive praška kao metal. Njegova struktura odgovara dijamant, ali različita svojstva. To je:

• krhkost;
• niska tvrdoća;
• Svojstva poluvodički;
• Temperatura taljenja 1415 ⁰ ° C;
• gustoća 2,33 g / ^cm3;
• Točka vrenja 2700 ⁰ ° C

Njegova kemijska aktivnost je niska u usporedbi s drugim allotropic obliku.

2. Amorfni silicij - smedja prah, ima strukturu silnorazuporyadochennogo dijamanta. Reaktivnost je dovoljno visoka.

Općenito, treba napomenuti da reagiraju silicija antipatije. Kako bi se reagirati, potrebno temperatura ne manje od 400-500 C. ⁰ različitih kemijskih spojeva sastoje se od silicija u ovim uvjetima. Kao što su:

• oksidi;
• halida;
• samoubojstva;
• nitrida;
• boridi;
• karbida.

Možda interakcija silicija s dušičnom kiselinom ili lužinom, što se naziva proces nagrizanje. Rasprostranjena silikoni, koji sada postaju sve češći.

Biti u prirodi

Silicij se prirodno nalazi u prilično značajan iznos. To je na drugom mjestu iza pojavnosti kisika. Njegova težina frakcije je oko 30%. Morska voda sadrži aktivni element u koncentraciji od 3 mg / L. Stoga, ne možemo reći da je silikon u prirodi - to je jedan od rijetkih elemenata.

Naprotiv, postoji mnogo različitih stijena i minerala, u sklopu koje se javlja i iz koje se može ekstrahirati. Najčešći prirodni silicijevi spojevi su:

1. Silica. Kemijska formula _SiO2. Postoji dosta različitih oblika minerala i stijena na svojoj bazi: pijesak, kremena, feldspata, kvarca, kamenog kristala, ametista, kalcedona, karneol, opal, jaspis, i drugi.
2. Silikati i aluminijevi silikati. Kaolin, feldspat, tinjac, soli silicijeva kiselina, azbest, talk.

Dakle, širenje široko u prirodi silicija i njegovi spojevi su popularni i potražnja za ljude da koriste za tehničke svrhe.

Silicija i njegovi spojevi

Budući da čisti smatra da postoji element se ne može, dakle, imaju različitu važnost njegovih spojeva. Od kemijskog gledišta to može biti tri oksidacijskom stanju +2, +4, -4. Polazeći od toga, ali i zbog svoje inercije, ali posebno na strukturu kristalne rešetke, on generira sljedeće glavne vrste tvari:

• binarni spojevi nemetala (silana, karbida, nitrida, fosfid, i tako dalje;
• oksidi;
• silicijeva kiselina;
• metalni silikati.

Razmotrimo kako važan silicija i njegovi spojevi su najčešći i popularan za ljude.

silicijevi oksidi

Postoje dvije vrste tvari izražena je formulom:

• SiO;
• _SiO2.

Ipak, najkorišteniji je dioksida. Ona postoji u prirodi u obliku vrlo lijepe polu-dragog kamenja:

• ahat;
• kalcedona;
• opal;
• karneol;
• jaspisa
• leca;
• vještački dijamant.

Upotreba silikona u ovom obliku je našao svoju primjenu u proizvodnji nakita. Nevjerojatno lijepa zlatni i srebrni nakit napravljen s tim poludrago i poludragog kamenja.

Nekoliko varijacije silicijevog dioksida:

• kvarc;
• rijeka i kvarcni pijesak ;
• kremen;
• Feldspati.

Upotreba silikona u takvim vrstama provedenih u građevinarstvu, inženjering, elektronike, kemijska industrija, metalurgija. Zajedno, navedeni oksidi se odnosi na jednu tvar - silicijev dioksid.

Karbid Kremniya i njegova uporaba

Silicija i njegovi spojevi - materijal budućnosti i danas. Jedan takav materijal silicij karbida ili karbida elementa. Kemijska formula SiC. To se događa u prirodi kao mineral Moissanite.

U čistom obliku ugljika i silicijevog spoja - je lijep, prozirna kristali, dijamant nalik strukture. Međutim, za tehničke namjene koristili obojen u zeleno i crnoj boji materijala.

Glavne osobine tvari, što omogućuje njegovu uporabu u industriji, tehnologiji, kemijskoj industriji, sljedeće:

• velika razlika poluvodiča;
• vrlo visoke čvrstoće (7 Mohs skala) ;
• otporan na visoke temperature;
• odlična elektroustoychivost i topline.

Sve to omogućuje korištenje silicij karbida kao abrazivnog materijala u metalurgije i kemijske sinteze. LED diode također se temelji proizvode široki spektar djelovanja, dijelovi na staklenom peći, mlaznice, svjetiljke, nakit (moissanite jasno iznad FIANITE).

Silan i njen značaj

Vodik silicij spoj silana i naziv ne može se dobiti izravnom sintezom iz polaznih materijala. U pripravljanju različitih metala silicides se koriste, a koje su podvrgnute tretmanu kiseline. Kao rezultat, silana plin oslobađa i formira soli metala.

Zanimljivo je da je spoj u pitanju nikada nije proizvela sama. Uvijek u reakciji smjese mono-, di- i Trisilane u kojima atomi silicija su povezani zajedno u lancima.

Na svojstva tih spojeva - jaka sredstva za redukciju. Tako se lako oksidira s kisikom, ponekad eksplozivno. Burna reakcija s halogenima uvijek s puno energije objavljivanja.

Primjena sljedećih silana:

1. Reakcije organske sinteze, kao posljedica kojih je važno silikona - silikonske, guma, brtvila, maziva, emulzija i dr.
2. Mikroelektronika (LCD monitori, integrirane tehničke dijagrame i slično).
3. Visoka čistoća polisilikonski.
4. Stomatološka protetika.

Dakle, silani u suvremenom svijetu je visoka.

Silicijeva kiselina i silikati

Hidroksid elementa - da su različiti silikati. razlikuju se:

• meta;
• o;
• polisilikonski i druge kiseline.

Svi oni imaju zajedničke karakteristike - ekstremne neravnoteže u slobodnom stanju. Oni se lako razgrađuju toplinom. Pod normalnim uvjetima, tu su kratkog vijeka, pretvara najprije u sol, a zatim gel. Nakon sušenja, silikageli, takve strukture nazivaju. Oni se koriste kao adsorbensa u filtrima.

Važno sa stajališta industrije, su soli silicijske kiseline - silikati. Oni su osnova za pripremu takvih tvari, kao što su:

• stakla;
• beton;
• cement;
• zeolita;
• kaolin;
• porculan;
• zemljani;
• kristal;
• keramika.

Alkalnih metala, silikati - topljivi, a ostatak - ne. Dakle, natrij i kalij silikata naziva vodenog stakla. Normalno pribora ljepilo - to je natrijeva sol silicijeve kiseline.

No, najzanimljiviji spojevi su sve iste čaše. Koji jedina opcija za ovu tvar pojma! Danas, s obzirom na boje, optičke, mat opcije. Staklo je zapanjujuće u svojoj ljepoti i raznolikosti. Dodavanjem metala i nemetala oksida u smjesi može dobiti razne vrste stakla. Ponekad čak i isti sastav, ali različitih postoci komponenti dovodi do razlike u svojstvima tvari. Primjeri su porculan i zemljani koji formula _SiO2 * AL ₂ O ₃ * K ₂ O.

Kvarcnog stakla - oblik je visoke čistoće proizvoda, čiji sastav je opisan kao silicij.

u silikonski spojevi otkrića

Tijekom proteklih nekoliko godina, studije su pokazale da silikon i njegove spojeve - najvažnije sudionike u normalnom stanju živih organizama. Nedostatak C ili suvišak danog elementa povezana oboljenja kao što su:

• rak;
• tuberkuloze;
• artritis;
• katarakta;
• leprozu;
• dizenterija;
• reumatizam;
• hepatitis i drugi.

Starenje procesa i sami su također povezani s kvantitativnom sadržaju silicija. Brojni eksperimenti na sisavcima pokazali su da nedostatak nekog elementa imaju srčanih napadaja, kapi, raka i hepatitis C virus se aktivira.