WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → р – елементи ІV групи - Курсова робота

р – елементи ІV групи - Курсова робота

H2Si03:
Si + 2КОН + Н2О = K2Si03 + 2H2|
При наявності слідів лугу, що відіграє роль каталізатора, силіцій витісняє гідроген також з води.
Якщо в електричній печі розжарювати суміш піску і коксу, взятих у певному співвідношенні, то утворюється сполука силіцію з карбоном - карбід силіцію SiC, що називається карборундом:
SiO2 + ЗС = SiC + 2C0|
Чистий карборунд - безбарвні дуже тверді кристали (густина 3,2 г/см3). Технічний продукт звичайно забарвлений домішками в темно-сірий колір.
За внутрішньою будовою карборунд є ніби алмазом, у якому половина атомів карбону рівномірно замінена атомами силіцію. Кожний атом карбону міститься в центрі тетраедра, у вершинах якого розміщено атоми силіцію; в свою чергу, кожний атом силіцію оточений подібним чином чотирма атомами карбону. Ковалентні зв'язки, що сполучають усі атоми в цій структурі, як і в алмазі, дуже міцні, чим пояснюється велика твердість карборунду.
Карборунд добувають у великій кількості; завдяки високій твердості і вогнетривкості він набув широкого застосування. З порошку карборунду виготовляють шліфувальні круги, бруски, шліфувальний папір. На його основі виробляють плити для підлог, платформ, переходів у метро і на вокзалах. З нього виробляють муфелі і футеровку для різних печей. Суміш порошків карборунду і силіцію - матеріал для виготовлення силітових стержнів для електричних печей.
При високій температурі силіцій вступає в сполуку з багатьма металами, утворюючи силіциди. Наприклад, при нагріванні діоксиду силіцію з надлишком металічного магнію силіцій, що при цьому відновлюється, сполучається з магнієм, утворюючи силіцид магнію Mg2Si: 4Mg + SiO2 = Mg2Si + 2MgO.
Сполуки силіцію з гідрогеном і галогенами. Якщо хлоридною кисло-тою подіяти на силіцид магнію Mg2Si, то утвориться силіцієводень (силан) SiH4, подібний до метану:
Mg2Si + 4НС1 = 2MgCl2 + SiH4|
Силан SiH4 - безбарвний газ, який самозаймається на повітрі і згоряє з утворенням діоксиду силіцію та води:
SiH4 + 2О2 = SiO2 + 2Н2О.
Крім SiH4, відомо кілька інших силіцієводнів, які мають загальну назву силанів, наприклад дисилан Si2H6, трисилан Si3H8. Силани аналогічні вуглеводням, але відрізняються від них малою стійкістю. Очевидно, зв'язок між атомами силіцію значно менш міцний, ніж зв'язок між атомами карбону, внаслідок чого ланцюги -Si-Si-Si- легко руйнуються. Неміцний також зв'язок силіцію з гідрогеном, що свідчить про значне ослаблення неметалічних властивостей силіцію.
Хлорид силіцію SiCl4 добувають нагріванням суміші діоксиду силіцію з карбоном в струмені хлору:
SiO2 + 2С + 2С12 = SiCl4 + 2C0|
або хлоруванням технічного силіцію. Хлорид силіцію - це рідина, що кипить при 57° С.
При дії води хлорид силіцію повністю гідролізується з утворенням силікатної і хлоридної кислот:
SiCl4 + ЗН2О = H2Si03 + 4HC1.
Внаслідок цієї реакції при випаровуванні SiCl4 у вологому повітрі утворюється густий дим. Хлорид силіцію застосовують для синтезу силіційорганічних сполук.
Фторид силіцію SiF4 утворюється при взаємодії фтороводню з діоксидом силіцію:
SiO2 + 4HF = SiF4| + 2H2O
Це - безбарвний газ з різким запахом.
Як і SiCl4 у водних розчинах SiF4 гідролізується:
SiF4 + ЗН2О = H2Si03 + 4HF.
Фтороводень, що при цьому утворюється, взаємодіє з SiF4. При цьому утворюється гексафторосилікатна (або силіцієфтористоводнева) кислота H2SiF6
SiF4 + 2HF = H2SiF6.
Сумарний процес виражається рівнянням:
3SiF4 + ЗН2О = 2H2SiF6 + H2Si03.
За силою гексафторосилікатна кислота наближається до сульфатної. Солі її - силіцієфториди, або фторосилікати, здебільшого розчиняються у воді; малорозчинними є солі натрію, калію, рубідію, цезію, практично нерозчинна сіль барію. Сама кислота і всі фторосилікати отруйні.
Фторосилікат натрію Na2SiF6 застосовують як інсектицид; він також входить до складу сумішей для виробництва цементів та емалей. Розчинні фторосилікати магнію, цинку, алюмінію застосовують у будівництві. Ці речовини роблять поверхню будівельного каменя - вапняку, мармуру - водонепроникною. Така їх дія пояснюється утворенням малорозчинних фторидів і кремнезему.
Діоксид силіцію. Найстійкішою сполукою силіцію є діоксид силіцію, або
кремнезем, SiO2. Він трапляється у природі в кристалічному і аморфному стані.
Кристалічний діоксид силіцію трапляється головним чином у вигляді мінералу кварцу. Прозорі, безбарвні кристали кварцу, що мають форму шестигранних призм з шестигранними пірамідами на кінцях, називаються гірським кришталем Гірський кришталь, забарвлений домішками в ліловий колір, називається аметистом, а в буруватий - димчастим топазом. Але частіше кварц трапляється у вигляді суцільних напівпрозорих мас, безбарвних або забарвлених у різні кольори. Однією з різновидностей кварцу є кремінь.
До дрібнокристалічних різновидностей кварцу належать агат і яшма. Кварц входить також до складу багатьох складних гірських порід, наприклад граніту і гнейсу.
З дрібних зерен кварцу складається звичайний пісок. Чистий пісок має білий колір, але частіше він буває забарвлений сполуками заліза в жовтий або червонуватий колір.
Кристалічний діоксид силіцію дуже твердий, не розчиняється у воді, плавиться близько 1610° С, перетворюючись у безбарвну рідину. Після охолодження цієї рідини утворюється прозора скловидна маса аморфного діоксиду силіцію, на вигляд схожа на скло.
Аморфний діоксид силіцію поширений у природі значно менше, ніж кристалічний. На дні морів є відклади тонкого пористого аморфного кремнезему, що називається трепелом, або кізельгуром. Ці відклади утворилися з SiO2, що входив до складу організмів діатомових водоростей і деяких інфузорій.
Кислоти, за винятком плавикової, не. діють на діоксид силіцію. Плавикова кислота легко вступає з ним у реакцію, утворюючи фторид силіцію і воду. Кремнезем у вигляді піску широко застосовують і в будівництві, для виготовлення скла, кераміки, цементу, абразивів. Особлива галузь застосування кварцу пов'язана з тим, що він здатний деформуватися під дією електричного поля.
Цю властивість кристалів кварцу використовують у звукозаписуючій і звуковідтворюючій апаратурі і для генерації ультразвукових коливань.
Силікатні кислоти та їхнісолі. Діоксид силіцію - кислотний оксид. Йому відповідають слабкі малорозчинні у воді силікатних кислоти. їх можна подати загальною формулою nSiO2 o mH20. У вільному стані виділено ортосилікатну H4Si04, метасилікатна (або силікатну) H2SiO3 і кілька інших кислот. Метасилікатна кислота досить легко утворює перенасичені розчини, у яких вона поступово полімеризується і переходить у колоїдний стан. За допомогою стабілізаторів можна добути стійкі золі силікатної кислоти високої концентрації. Ці розчини застосовують у деяких виробництвах, наприклад для виготовлення паперу, обробки води. Якщо немає стабілізаторів, то золь силікатної кислоти переходить у гель. Коли висушити його, то утворюється пористий продукт (силікагель), що
Loading...

 
 

Цікаве