Оксид кремнію
Кремній проявляє змінну валентність (II, IV), тому може утворювати два оксиду кремнію – монооксид і діоксид. Вони відрізняються фізичними та хімічними властивостями. Детальніше про оксиди кремнію говоримо в цій статті.
Монооксид
Формула оксид кремнію (II) – SiO. Це в’язке, схоже на смолу речовина. Зберігає аморфний стан і не окислюється при звичайних умовах. Не утворює солі, не проводить електрику.
Монооксид отримують двома способами:
Нагріванням (температура вище 400 ° C) кремнію при нестачі кисню:
2Si + O2 → 2SiO;
Методом Чохральського при відновленні діоксиду при високих температурах:
SiO2 + Si → 2SiO.
У твердому стані монооксид є темно-коричневий порошок. Виявляє міцність і інертність в реакціях з кислотами. Розчинний в плавикової кислоті.
Хімічні властивості монооксиду кремнію:
Розкладається при нагріванні:
2SiO → 2Si + O2;
Реагує з парами води при нагріванні до 500 ° C:
SiO + H2O → SiO2 + H2;
Взаємодіє з вуглекислим газом при нагріванні:
SiO + СО2 → SiO2 + CO;
Реагує з хлором при температурі 800 ° C, утворюючи рідкий хлорид кремнію:
2SiO + 4Cl2 → 2SiCl4 + O2.
Монооксид не зустрічається на Землі в природному середовищі. Однак газоподібний монооксид входить до складу міжзоряних пилових хмар.
Діоксид
Оксид кремнію (IV) – SiO2. Це тверде кристалічна тугоплавка речовина, нерозчинний у воді. Чи не проводить електричний струм.
Формулу діоксиду мають пісок, кварц, гірський кришталь, яшма, агат, аметист та інші гірські породи. Діоксид входить до складу 87% літосфери.
Діоксид кремнію має немолекулярну будову. Кристалічна решітка складається з атомів кремнію і кисню, пов’язаних ковалентними зв’язками. До кожного атому кремнію приєднано чотири атома кисню, а кожен атом кисню пов’язаний з двома атомами кремнію.
Діоксид можна отримати в лабораторії, нагрів кремній до 400-500 ° C в присутності кисню:
Si + O2 → SiO2.
Діоксид утворюється при дії кислот на розчинні силікати. В результаті утворюється кремнієва кислота розпадається на воду і діоксид:
- Na2SiO3 + 2CH3COOH → 2CH3COONa + H2SiO3 ↓; H2SiO3 → H2O + SiO2.
При нормальних умовах реагує тільки з плавиковою кислотою. З лугами та основними оксидами реагує при нагріванні. Не реагує з водою. Основні властивості з хімічними рівняннями представлені в таблиці.
| Взаємодія | Опис | Рівняння |
| З неметалами | Реагує з воднем і вуглецем з утворенням кремнію і карборунду відповідно | – SiO2 + 2Н2→ Si + 2H2O; – SiO2 + 3С → SiC + 2CO |
| З активними металами | Реагує при температурі вище 1000 ° С з утворенням кремнію. При надлишку металу утворюються силіциди | – SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO; – SiO2 + 4Mg → Mg2Si + 2MgO |
| З фтороводнем | Реагує з газом і плавиковою кислотою при нормальних умовах | – SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O; – SiO2 + 6HF → H2[SiF6] + 2H2O |
| З лугами | Сплавляється з утворенням силікатів | SiO2 + 4NaOH → Na4SiO4 + 2H2O |
| З оксидами | Реагує при високих температурах | SiO2 + MgO → MgSiO3 |
| З карбонатами лужних металів | Взаємодіє при нагріванні | SiO2 + K2CO3→ K2SiO3 + CO2 |
Діоксид кремнію використовується для виробництва скла, силікагелю, бетону.
Що ми дізналися?
Кремній утворює два оксиду – монооксид і діоксид. Монооксид – аморфна речовина, яке не утворює солі. Взаємодіє при нагріванні з водяною парою, вуглекислим газом, хлором. Розкладається на прості речовини при нагріванні. Діоксид – пісок і його похідні. Це кристалічна речовина з немолекулярною будовою. Не реагує з водою, кислотами (виняток – плавикова кислота). Взаємодіє з неметалами, металами, фтороводень, лугами, оксидами, карбонатами. Оксиди кремнію – діелектрики.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)