Кремний -Silicium (Si). Кремний -Silicium (Si).

Характеристика по ПСХЭ 1. Положение в ПСХЭ. 1. Положение в ПСХЭ. 4 группа, главная подгруппа, 4 группа, главная подгруппа, 3 период.3 ряд 3 период.3 ряд Аr=28 Аr=28 степень окисления: степень окисления: -4, , оксиды: оксиды: SiO (индифферентный) SiO (индифферентный) SiO 2 ( кислотный) SiO 2 ( кислотный) Кислота- кремневая Кислота- кремневая H 2 SiO 3 H 2 SiO 3

Z=+14 Z= р=14 +1 р=14 0 n=28-14=14 0 n=28-14=14 е=14 е=14 +14) 2 ) 8 ) 4 +14) 2 ) 8 ) S 2S 2P 3S 3P

Кремний является третьим (после кислорода и водорода) по Кремний является третьим (после кислорода и водорода) по распространенности элементом: на его долю приходиться распространенности элементом: на его долю приходиться 16,7 % от общего числа атомов земной коры. 16,7 % от общего числа атомов земной коры. В природе кремний встречается только в виде диоксидов и солей кремниевой кислоты (силикатов). Наиболее широко распространены алюмосиликаты. В природе кремний встречается только в виде диоксидов и солей кремниевой кислоты (силикатов). Наиболее широко распространены алюмосиликаты.

Основные минералы кремния Основные минералы кремния Al 2 O 3 *2SiO 2 *2H 2 O –Белая глина Al 2 O 3 *2SiO 2 *2H 2 O –Белая глина K 2 O*Al 2 O 3 *SiO 2 – полевой шпат K 2 O*Al 2 O 3 *SiO 2 – полевой шпат K 2 O*Al 2 O 3 *6SiO 2 *H 2 O – слюда K 2 O*Al 2 O 3 *6SiO 2 *H 2 O – слюда SiO 2 -кремнезем или речной песок SiO 2 -кремнезем или речной песок

Кремний- главный элемент в царстве минералов и горных пород. Чаще всего он встречается в виде минералов кварца (разновидности которого- кремень, кремнезём (песок), агат, яшма) и горного хрусталя, (разновидностями которого являются: аметист, дымчатый топаз). Кремний- главный элемент в царстве минералов и горных пород. Чаще всего он встречается в виде минералов кварца (разновидности которого- кремень, кремнезём (песок), агат, яшма) и горного хрусталя, (разновидностями которого являются: аметист, дымчатый топаз). В свободном виде кремний почти не встречается. В свободном виде кремний почти не встречается.

Некоторые морские организмы накапливают кремний в больших количествах. Некоторые морские организмы накапливают кремний в больших количествах. К богатым им морским растениям относят диатомовые водоросли, из животных- много кремния содержат радиолярии, кремниевые губки. К богатым им морским растениям относят диатомовые водоросли, из животных- много кремния содержат радиолярии, кремниевые губки.

а. в промышленности - восстановление углем в электрических печах а. в промышленности - восстановление углем в электрических печах SiO 2 +2С=Si+2CO SiO 2 +2С=Si+2CO б. в лаборатории - восстановление металлами кремнезема б. в лаборатории - восстановление металлами кремнезема 3SiO 2 +4Al=3Si+2Al 2 O 3 3SiO 2 +4Al=3Si+2Al 2 O 3

1)аморфный кремний – бурый порошок 1)аморфный кремний – бурый порошок t плавления 1420 С. t плавления 1420 С. 2)кристаллический кремний - твердое вещество, темно- серого цвета со слабым металлическим блеском, обладает тепло и электропроводностью 2)кристаллический кремний - твердое вещество, темно- серого цвета со слабым металлическим блеском, обладает тепло и электропроводностью

а)взаимодействие с простыми веществами. а)взаимодействие с простыми веществами. Si-восстановитель Si-восстановитель 1) с галогенами 1) с галогенами Si+2F 2 =SF 4 - фторид кремния Si+2F 2 =SF 4 - фторид кремния 2) с кислородом 2) с кислородом Si+O 2 SiO 2 -оксид кремния (lV) Si+O 2 SiO 2 -оксид кремния (lV) 3) с азотом 3) с азотом 3Si +2N 2 =Si 3 N 4 -нитрид кремния 3Si +2N 2 =Si 3 N 4 -нитрид кремния 4)с углеродом 4)с углеродом Si + C= SiC -карбид кремния или Si + C= SiC -карбид кремния или карборунд карборунд

Si-окислитель Si-окислитель 5)с металлами 5)с металлами Si+ 2Mg=t Mg 2 Si -силицид магния Si+ 2Mg=t Mg 2 Si -силицид магния Непосредственно с водородом кремний не реагирует. Непосредственно с водородом кремний не реагирует. SiH 4 получают косвенным путем. SiH 4 получают косвенным путем. Mg 2 Si+4HCl=2MgCl 2 +SiH 4 Mg 2 Si+4HCl=2MgCl 2 +SiH 4 ( силан, ядовитый газ) ( силан, ядовитый газ)

б)взаимодействие со сложными веществами 1) из галогеноводородов реакция идет только с HF 1) из галогеноводородов реакция идет только с HF Si+4HF=SiF 4 +2H 2 Si+4HF=SiF 4 +2H 2 2)из кислот реакция идет только со смесью азотной и плавиковой 2)из кислот реакция идет только со смесью азотной и плавиковой 3Si+12HF+4HNO 3 =3SiF 4 +4NO +8H 2 O 3Si+12HF+4HNO 3 =3SiF 4 +4NO +8H 2 O При действии других кислот на поверхности кремния образуется плотная оксидная пленка SiO 2 При действии других кислот на поверхности кремния образуется плотная оксидная пленка SiO 2 3) взаимодействие со щелочами 3) взаимодействие со щелочами Si+2NaOH+H 2 O=Na 2 SiO 3 +2H 2 Si+2NaOH+H 2 O=Na 2 SiO 3 +2H 2

Открытие. В 1834 году русский химик Гесс дал этому элементу русское название. В 1834 году русский химик Гесс дал этому элементу русское название. Кремний был Кремний был открыт в 1825 году открыт в 1825 году шведским химиком шведским химиком Берцелиусом. Берцелиусом.

Применение Применяется в технике для получения полупроводниковых материалов и сплавов. Так же для получения стекла и цемента, резцов для метало - режущих станков. Применяется в технике для получения полупроводниковых материалов и сплавов. Так же для получения стекла и цемента, резцов для метало - режущих станков.

Оксид кремния (IV) или кремнезём Оксид кремния (IV) или кремнезём 1. Строение: Оксид кремния (IV) имеет не молекулярную ( как у углекислого газа ), а атомную кристаллическую решётку 1. Строение: Оксид кремния (IV) имеет не молекулярную ( как у углекислого газа ), а атомную кристаллическую решётку Поэтому SiO 2 твёрдое и тугоплавкое вещество, Поэтому SiO 2 твёрдое и тугоплавкое вещество, Которое не растворяется в воде и кислотах, кроме плавиковой ( вспомни галогеноводородные кислоты). Которое не растворяется в воде и кислотах, кроме плавиковой ( вспомни галогеноводородные кислоты).

атомная кристаллическая решётка оксида кремния (IV) атомная кристаллическая решётка оксида кремния (IV)

Нахождение в природе.

Горный хрусталь

аметист

топаз

Авантюрин – один из видов кварца

Агат – камень художников

камея

Цитрин- кварц лимонного цвета

сапфирин – голубой агат сапфирин – голубой агат

яшма яшма

Силикатная промышленность 1. керамика 1. керамика 2. стекло 2. стекло 3. цемент 3. цемент

керамика А) строительная керамика А) строительная керамика Б) предметы быта Б) предметы быта 1. глиняная посуда 1. глиняная посуда 2. Фарфор 2. Фарфор 3. фаянс 3. фаянс

Глиняная посуда

фарфор

фаянс

стекло

Стекло Стекло