Üks ihalda tehnoloogia ja tööstusliku elemendid on räni.See on võlgneb oma ebatavalisi omadusi.Tänapäeval on palju erinevaid ühendeid element, mis mängivad olulist rolli sünteesi ja loomise tehniliste toodete, klaas, klaas, riistvara, ehitusmaterjalid, ehted ja teistes tööstusharudes.
üldised omadused räni
Kui me arvestame positsiooni räni perioodilisuse süsteemi, siis saame öelda:
- Asub Group IV põhirühma.
- arv 14.
- aatomi mass 28,086.
- keemiline sümbol Si.
- nimi - räni või Ladina - ränist.
- elektroonilise konfiguratsiooni väliskihi 4e: 2e: 8e.
Kristalliline räni on sarnane teemant võre.Sõlmed aatomid paiknevad, kirjuta see - tahktsentreeritud kuupmeetri.Kuid tänu pikemalt suhet füüsikalised omadused räni on väga erinevad omadused allotropic modifikatsiooni süsinikku.
Füüsikalised ja keemilised omadused
On kaks allotropic muudatusi Toode amorfne ja kristalliline.Nad on väga sarnased.Kuid nagu teiste ainete puhul, põhiline erinevus nende vahel - kristallvõre räni.
Seega mõlemad versioonid - erinevat värvi pulbreid.
1. Kristalliline räni on läikiv tumehall pulber meenutav metallist.Selle struktuur vastab teemant, kuid omadused on erinevad.See on:
- haprus;
- madala karedusega;
- pooljuhtide omadused;
- sulamine 14150S;
- tihedus 2,33 g / cm3;
- keemistemperatuur 27000S.
Selle reaktsioonivõime on madal võrreldes teiste allotropic kujul.
2. amorfne räni - pruun-pruun pulber, on olemas struktuur silnorazuporyadochennogo teemant.Keemilised tegevus on piisavalt kõrge.
Üldiselt tuleb märkida, et reageerida räni ei meeldi.Et ta reageerib, vajalik temperatuur on vähemalt 400-5000S.Nendes tingimustes teket erinevate keemiliste ühendite räni.Näiteks:
- oksiidid;
- halogeniidid;
- enesetapud;
- nitriidid;
- boriidid;
- valuks.
võimalikust omavahelisest räni lämmastikhappega või leelise, mis on nime söövitusetapi protsessi.Laialdane silikoonid, mis täna on muutumas üha tavalisemaks.
Looduse
Silicon looduses sisaldub piisavas koguses kaalu.See on teisel kohal pärast hapniku levimus.Selle massiosa on umbes 30%.Merevesi sisaldab ka aktiivne element kontsentratsioonis 3 mg / L.Seetõttu ei saa me öelda, et räni iseloomuga - see on haruldane element.
Vastupidi, seal on palju erinevaid kivimid ja mineraalid, mis on osa, mis leitakse ja kust seda saab toota.Kõige tavalisem looduslikud ühendid räni järgmised:
- Räni.Keemiline valem SiO2.On üsna mitmekesisust mineraalid ja kivimid alusele: liiva, ränikivi, päevakivi, kvarts, mäekristall, ametüst, kaltsedon, carnelian, opaal, Jasper, ja teised.
- silikaadid ja alumiiniumsilikaate.Kaoliin, päevakivi, vilk, ränihape soolad, talk, asbest.
seega laialt levinud looduses räni ja selle ühendid on populaarne ja nõudlust inimesed kasutamiseks tehnilisel otstarbel.
Silicon ja selle ühendid
Kuna osa puhtal kujul ei ole olemas, nii et oluline on selle erinevad ühendid.Alates keemilisest vaatepunktist, see võib olla kolm kraadi oksüdatsiooni: 2, 4, -4.Sel põhjusel ja ka sellepärast, et nende inerts, kuid eriti struktuuri kristallvõre, see tekitab järgmise põhiliigid ained:
- binaarsed ühendid mittemetallid (silane, karbiid, nitriidi phosphide, ja nii edasi;
- oksiidid
- räniacid;
- metallist silikaate.
Mõelgem, kui oluline räni ja selle ühendid on kõige levinum ja populaarsem inimestele.
ränioksiidi
On kahte tüüpi ainete väljendada valemiga:
- SiO;
- SiO2.
Kuid levinuim on räni. See eksisteerib looduses kujul väga ilus poolvääriskivid:
- ahhaat;
- kaltsedoon
- opaal;
- carnelian;
- jaspis
- ametüst;
- rhinestone.
kasutamine räni kujul leidnud oma rakenduse juveeli.Uskumatult ilus kullast ja hõbedast ehteid teha nende vääris-ja poolvääriskivid.
veel mõned variatsioonid ränidioksiid:
- kvarts;
- jõe ja kvartsliiv;
- kõva;
- feldspars.
kasutamine Räni sellist tüüpi rakendada ehitustööde insener, elektroonika, keemia-, metalli-.Koos loetletud oksiidid on ühe aine - räni.
ränikarbiid ja selle rakendamine
Silicon ja selle ühendid - materjali tuleviku ja oleviku.Üks selline materjal on ränikarbiid või karbiid elemendi.Keemiline valem SiC.Ta esineb looduses mineraal moissanite.
Pure ühend süsinik ja räni - ilus selge kristallid, teemant-like struktuur.Samas tööstuslikul otstarbel kasutatud värvitud roheliseks ja musta värvi materjal.
põhiomadused aine saab kasutada metallurgia, masina, keemiatööstus, järgmised:
- pooljuhtide lairibakiirgusele;
- väga kõrge tugevuse (7 Mohsi skaala järgi);
- kõrgetele temperatuuridele vastupidavat;
- suurepärane elektroustoychivost ja soojusjuhtivus.
See võimaldab kasutada ränikarbiidi kui abrasiivne materjal metallurgia ja keemilise sünteesi.Ja selle põhjal teha laia spektriga LED, osad klaasi ahjud, pihustid, taskulambid, ehteid (kuupmeetri tsirkooniumoksiid moissanite hinnatud eespool).
tugevus ja selle väärtus
vesinikuühenditega räni nimetatakse silane ja ei saada otsest sünteesi lähteained.Et saada erinevate metal silitsiidideks kasutatakse, mida töödeldakse hapetega.Selle tulemusena Silaani gaasi vabastamist ning moodustab metalli soola.
Huvitaval käesolev ühend ei ole andnud üksi.Alati, lastes segu mono-, di- ja trisilana, milles räni aatomid on omavahel ühendatud ahelas.
omadused nende ühendid - tugevad redutseerijad.Sami seega kergesti oksüdeeruvad hapniku, mõnikord plahvatus.Halogeenidega äge reaktsioon alati suure plahvatuse energia.
Applications Silaanide järgmised:
- orgaanilise sünteesi reaktsioonid, mille tulemusel moodustus tähtsate silikoonid - silikoon, kummi, hermeetikute, määrdeainete ja muude emulsioone.
- Mikroelektroonika (LCD monitorid, mikrolülituse inseneri-, jne).
- kõrge puhtusastmega polükristallränist.
- Hambaravi proteesimine.
väärtus seega silaanide tänapäeva maailmas on suur.
ränidioksiidi ja silikaate
hüdroksiid elemendi - nad on erinevad ränioksiidid.Eraldada:
- meta;
- orto;
- polükristallränist ja teiste hapetega.
Kõik need ühised jooned - äärmuslik ebavõrdsus vabas olekus.Nad laguneb kergesti soojust.Normaalsetes tingimustes on lühike, keerates esimesest kuni sol ja seejärel geeli.Pärast kuivatamist silikageelidega, näiteks struktuure nimetatakse.Neid kasutatakse adsorbentidena filtrit.
oluline seisukohalt tööstuse, on soolad ränihapped - silikaadid.Nad on aluseks valmistise selliste ainete nagu:
- klaas;
- betoon;
- tsementi;
- tseoliit;
- kaoliin;
- portselan;
- fajanss;
- kristall;
- keraamika.
leelismetallsilikaate - lahustuv, kõik ülejäänud - ei ole.Seetõttu soodiumsilikaat ja kaaliumi nimetatakse vedela klaasi.Tavaline office liimi - see on naatriumsool ränihape.
Aga kõige huvitavam ühendid on ikka klaasi.Seal on kõik variandid Aine või idee!Täna, antud värvi, optiline, matte võimalusi.Klaasist muljet oma hiilguses ja mitmekesisust.Kui lisada teatud metallist ja Mittemetallid oksiidide segu võib saada erinevaid tüüpi klaasist.Vahel isegi sama koostisega, kuid erinev protsent komponentide viib erinevust aine omadustele.Näited on Hiina ja savinõud, et valem SiO2 * Al2O3 * K2O.
kvartsklaasi - on vormis kõrge puhtusastmega toode, mille koostis on kirjeldatud kui räni.
avastused valdkonnas räni ühendid
Viimastel aastatel on uuringud näidanud, et räni ja selle ühendid - kõige olulisem osalejate normaalsele elusorganismid.Neile või -ülejäägi elemendi seotud haigused nagu
- vähi;
- tuberkuloosi;
- artriit;
- kae;
- pidalitõbi;
- düsenteeria;
- reuma;
- hepatiit jt.
ise vananemisprotsesse on seotud ka kvantitatiivne sisaldus räni.Arvukad katsed imetajate loomade tõestas, et puudus element, millel infarkti, insuldi, vähi ja A-hepatiidi viirus on aktiveeritud.
