Кремний (Silicium). Химические свойства

1.

КРЕМНИЙ

2.

Si
14
28.0855
Кремний (Silicium)

3.

Нахождение в природе
Топаз
Кремень
Опал
Песок
Кварц

4.

Получение кремния Si
Реакция Берцелиуса
SiF4 + 4K → Si + 4KF
В лаборатории
SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO
В промышленности
SiO2 + C → Si + CO2
SiH4 → Si + 2H2
SiCl4 + 2H2 → Si + 4HCl
Й. Я. Берцелиус (1779-1848)

5.

Физические свойства Si
Аморфный
Кристаллический

6.

Химические свойства Si
Si + O2 → SiO2
SiO2 + Si → SiO
Si + 2Cl2 → SiCl4
Карборунд
Si + 2S → SiS2
Si + C → SiC
Si + 2Mg → Mg2Si
2Si + 2MgO → Mg2Si + SiO2
Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2
Si + 4HF → SiF4 + 2H2

7.

Физические свойства SiO2
Кристаллический
SiO2 – кварц
Фотометрические
кюветы из
кварцевого стекла
Аморфный
SiO2 – опал
Оконное стекло
Na2O∙CaO∙6SiO2

8.

Физические свойства SiO2
Капля принца Руперта

9.

Физические свойства SiO2
Хрусталь (PbO)
Добавка соли кобальта
Добавка золота
SnO

10.

Химические свойства SiO2
SiO2 + CaO → CaSiO3
SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O
SiO2 + CaCO3 → CaSiO3 + CO2
SiO2 + C → CO2 +Si
SiO2 + 2Mg → 2MgO + Si
SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O
SiF4 + 4HF → H2[SiF6]
SiO2 + 2F2 → SiF4 + O2
Силикатный клей

11.

Кремниевая кислота Н2SiO3
Na2SiO3 + 2HCl → 2NaCl + H2SiO3
SiCl4 + 3H2O → H2SiO3 + 4HCl
При нагревании
кремниевая кислота
разлагается
H2SiO3 → SiO2 + H2O

12.

Силикагель
H2SiO3 = SiO2∙H2O

13.

Разница между абсорбцией и адсорбцией
Абсорбция – поглощение вещества всем объёмом сорбента
Адсорбция – удерживание на поверхности

14.

Силаны SinH2n+2
SiH4 – моносилан
Si2H6 – дисилан
Получение
Mg2Si + 4HCl → 2MgCl2 + SiH4
Химические свойства
SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O
SiH4 + 2H2O → SiO2 + 4H2
SiH4 + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 4H2

15.

Кремний и жизнь
Клеточная стенка с кремнезёмом
Корзинка Венеры

16.

Полислоксаны (силиконы)
Получение
CH3
CH3
Cl Si Cl + H2O → HO Si OH + 2HCl
CH3
CH3
CH3
n HO Si OH →
CH3
CH3
CH3
CH3
Si O Si O Si O
+ nH2O
CH3
n
CH3
CH3

17.

Полислоксаны (силиконы)

18.

Задачи
1. Какая масса кремния должна образоваться
при восстановлении магнием 30 г оксида
кремния (IV), содержащего 3 % примесей ?
2. Вычислите массу силиката натрия, который
образовался при сплавлении 50 г оксида
кремния (IV), содержащего 13 % примесей с
гидроксидом натрия.
3. Какой объём силана SiH4 образуется при
взаимодействии соляной кислоты со 160 г
силицида магния Mg2Si , содержащего 5 %
примесей (н.у.)?

19.

Задачи
4. Si → SiO2 → Na2SiO3 → H2SiO3
5. SiO2 → Si → Ca2Si → SiH4 → SiO2
6. H2SiO3 → SiO2 → K2SiO3 → H2SiO3