Кремний и его соединения.

Кремний и его соединения.

Подготовила: учитель химии

МОУ «СОШ № 2 г.Зеленокумска» Дашдемирова Наталья Александровна

Нахождение в природе

По распространенности занимает второе место после кислорода (26%)

SiO 2 кремнезём

Al 2 O 3 ∙2SiO 2 ∙2H 2 O

(песок)

каолинит

(глина)

Строение атома кремния

Аллотропия кремния

Аморфный

Кристаллический  

Получение кремния

1)  Промышленность  – нагревание угля с песком:

2C + SiO 2   t˚ → Si + 2CO

2)  Лаборатория  – нагревание песка с магнием:

2Mg + SiO 2   t˚ → Si + 2MgO    (опыт)

Химические свойства кремния

Типичный неметалл, инертен.

Как восстановитель:

1)     С кислородом

Si 0  + O 2    t˚ →  Si +4 O 2

2)     С фтором (без нагревания)

Si 0  + 2F 2  →  SiF 4 ­

3)     С углеродом

Si 0  + C   t˚ →  Si +4 C

(SiC - карборунд - твёрдый; используется для точки и шлифовки)

4)     С водородом не взаимодействует.

Силан (SiH 4 ) получают разложением силицидов металлов кислотой:

Mg 2 Si + 2H 2 SO 4  → SiH 4 ­ + 2MgSO 4

5)     С кислотами не реагирует  (только с плавиковой кислотой Si+4HF=SiF 4 +2H 2

Растворяется только в смеси азотной и плавиковой кислот:

3Si + 4HNO 3  + 18HF →  3H 2 [SiF 6 ] + 4NO + 8H 2 O

6)     Со щелочами (при нагревании):

Si 0  + 2NaOH + H 2 O  t ˚ →  Na 2 Si +4 O 3 + 2H 2

Как окислитель:

7)     С металлами (образуются силициды):

Si 0  + 2Mg   t˚ →  Mg 2 Si -4

СОЕДИНЕНИЯ КРЕМНИЯ

Si

СОЛИ КРЕМНЕВОЙ КИСЛОТЫ

ОКСИД

СИЛИКАТЫ

КРЕМНИЯ

SiO 2

КРЕМНЕВАЯ КИСЛОТА

H 2 SiO 3

СТРОЕНИЕ SiO 2

Оксид кремния имеет атомную кристаллическую решетку

Физические свойства:   Твёрдое, кристаллическое, тугоплавкое вещество, t°пл.= 1728°C, t°кип.= 2590°C

Химические свойства оксида кремния:  

Кислотный оксид. При сплавлении взаимодействует с основными оксидами, щелочами, а также с карбонатами щелочных и щелочноземельных металлов:

1)     С основными оксидами:

SiO 2  + CaO  t˚ →    CaSiO 3

2)     Со щелочами:

SiO 2  + 2NaOH  t˚ →    Na 2 SiO 3  + H 2 O

3)      С водой не реагирует

4)     С солями:

SiO 2  + CaCO 3   t˚ →    CaSiO 3  + CO 2 ­

SiO 2  + K 2 CO 3   t˚ →    K 2 SiO 3  + CO 2 ­

5)     С плавиковой кислотой:

SiO 2  + 4HF  t˚ →     SiF 4 ­ + 2H 2 O

SiO 2  + 6HF  t˚ →    H 2 [SiF 6 ]  (гексафторкремниевая кислота)  + 2H 2 O

  (реакции лежат в основе процесса травления стекла).

Кислоты кремния

  H 2 SiO 3  - метакремниевая кислота

H 4 SiO 4  - ортокремниевая кислота

  H 2 SiO 3  - очень слабая (слабее угольной), непрочная, в воде малорастворима (образует коллоидный раствор), не имеет кислого вкуса.

Химические свойства кремневой кислоты:

При нагревании разлагается: H 2 SiO 3    t˚ → H 2 O + SiO 2

Соли кремниевой кислоты -  силикаты .

1) с кислотами

Na 2 SiO 3 +H 2 O+CO 2 =Na 2 CO 3 +H 2 SiO 3

2) с солями

Na 2 SiO 3 +CaCl 2 =2NaCl+CaSiO 3 ↓

Домашнее задание: §31, упр.3,4