Silicium en zijn verbindingen.

Een van de meest gewilde in de technologie en industriële elementen silicium.Dit dankt zijn bijzondere eigenschappen.Vandaag zijn er veel verschillende verbindingen van dit element, dat een belangrijke rol bij de synthese en het creëren van technische producten, glaswerk, glas, hardware, bouwmaterialen, sieraden en andere industrieën om.

Algemene kenmerken van silicium

Als we kijken naar de positie van silicium in het periodiek systeem, dan kunnen we zeggen dat dit:

1. ligt in Groep IV hoofdgroep.
2. Nummer 14.
3. atoommassa van 28,086.
4. chemisch symbool Si.
5. naam - silicium, of in het Latijn - silicium.
6. elektronenconfiguratie van de buitenlaag 4e: 2e: 8e.

kristallijn silicium is vergelijkbaar met de diamant rooster.De knooppunten van de atomen zich bevinden, typt u het - een face-centered cubic.Echter, vanwege de grotere lengte van de relatie tussen de fysische eigenschappen van silicium zijn zeer verschillend van de eigenschappen van de allotrope modificatie van koolstof.

Fysische en chemische eigenschappen

Er zijn twee allotropic wijzigingen van dit artikel: amorfe en kristallijn.Ze zijn zeer vergelijkbaar.Zoals bij andere stoffen, het belangrijkste verschil daartussen - het kristalrooster van silicium.

Dus beide versies - een andere kleur poeders.

1. kristallijn silicium is een glanzend donker grijs poeder lijkt op metaal.De structuur overeenkomt met de diamant, maar de eigenschappen zijn verschillend.Het heeft:

• kwetsbaarheid;
• lage hardheid;
• halfgeleider eigenschappen;
• smelten 14150S;
• dichtheid van 2,33 g / cm3;
• kookpunt 27000S.

zijn reactiviteit is laag in vergelijking met andere allotropische vorm.

2. amorf silicium - de bruin-bruin poeder, heeft een structuur silnorazuporyadochennogo diamant.De chemische activiteit hoog genoeg is.

In het algemeen moet worden opgemerkt dat silicium antipathieën reageren.Voor hem responsieve maken, noodzakelijk temperatuur ten minste 400-5000S.Onder deze omstandigheden de vorming van verschillende chemische siliciumverbindingen.Zoals:

• oxiden;
• halogeniden;
• zelfmoorden;
• nitriden;
• boriden;
• carbiden.

mogelijke interactie van silicium met salpeterzuur of base, de naam van het etsproces.Wijdverspreide siliconen, die tegenwoordig steeds vaker voor.

Omdat in de natuur

Silicon in de natuur aanwezig is in een voldoende hoeveelheid gewicht.Het is op de tweede plaats na zuurstof prevalentie.De massafractie ongeveer 30%.Zeewater bevat ook een actief element in een concentratie van 3 mg / L.Daarom kunnen we niet zeggen dat silicium in de natuur - het is een zeldzaam voorwerp.

Integendeel, er zijn veel verschillende stenen en mineralen, als onderdeel waarvan wordt gevonden en waaruit het kan produceren.De meest voorkomende natuurlijke verbindingen van silicium volgende:

1. Silica.De chemische formule van SiO2.Er is nogal een verscheidenheid aan mineralen en gesteenten op zijn basis: zand, vuursteen, veldspaat, kwarts, bergkristal, amethist, chalcedoon, kornalijn, opaal, jaspis, en anderen.
2. silicaten en aluminium silicaten.Kaolien, veldspaat, mica, kiezelzuur zouten, talk, asbest.

dus wijd verspreid in de vorm van silicium en kwikverbindingen zijn populair en veel gevraagd door mensen voor gebruik in technische doeleinden.

silicium en zijn verbindingen

Sinds het element van zuivere vorm niet kan bestaan, zo belangrijk zijn de verschillende verbindingen.Vanuit chemisch oogpunt, kan het drie graden van oxidatie: 2, 4, -4.Om deze reden, en vanwege de traagheid, maar vooral op de structuur van het kristalrooster, creëert de volgende belangrijke typen stoffen:

• binaire verbindingen met niet-metalen (silaan, carbide, nitride, fosfide, enzovoort;
• oxiden;
• silicon. zuur;
• metaalsilicaten

Laten we eens kijken hoe belangrijk het silicium en de verbindingen, zijn de meest voorkomende en populaire voor mensen

siliciumoxide

Er zijn twee soorten stoffen uitgedrukt door de formule:

• SiO..;
• SiO2

Echter, de meest gebruikte is silica Het bestaat in de natuur in de vorm van een zeer mooie halfedelstenen.

• agaat;
• Chalcedon,
• opaal;
• carnelian;
• jasper;
• amethist;
• strass.

Het gebruik van silicium in de vorm vond zijn toepassing bij de vervaardiging van juwelen.Ongelooflijk mooie gouden en zilveren sieraden gemaakt met deze halfedelstenen en edelstenen.

paar meer variaties van de silica:

• kwarts;
• rivier en kwartszand;
• vuursteen;
• veldspaat.

Het gebruik van silicium in dergelijke types uitgevoerd bouwwerken, engineering, elektronica, chemische industrie, metaalindustrie.Samen vermeld oxiden zijn enkele stoffen - silica.

siliciumcarbide en de toepassing ervan

silicium en zijn verbindingen - een materiaal van de toekomst en het heden.Een dergelijk materiaal siliciumcarbide of carbide van het element.De chemische formule SiC.Het komt in de natuur voor als het mineraal moissanite.

zuivere verbinding van koolstof en silicium - een mooie heldere kristallen, diamant-achtige structuur.Echter, voor industriële doeleinden gebruikt geschilderd in groene en zwarte kleur materiaal.

belangrijkste kenmerken van de stof kan worden gebruikt in de metallurgie, machines, chemische industrie, de volgende:

• halfgeleider wide-band;
• zeer hoge sterkte (7 op de schaal van Mohs);
• bestand tegen hoge temperaturen;
• uitstekende elektroustoychivost en thermische geleidbaarheid.

Dit maakt het gebruik van siliciumcarbide als slijpmateriaal in de metallurgie en chemische synthese.En op basis van een breed spectrum LED's maken, delen aan de glasovens, nozzles, fakkels, sieraden (zirconia moissanite hoger gewaardeerd).

sterkte en de waarde

waterstof siliciumverbindingen wordt genoemd silaan en kan niet worden verkregen door directe synthese van de uitgangsmaterialen.Om de verschillende metaalsilicides gebruikt, worden behandeld met zuren verkrijgen.Hierdoor wordt het silaan gas vrij en vormt een metaalzout.

Interessant is dat de onderhavige verbinding nooit alleen geproduceerd.Altijd door een mengsel van mono-, di- en trisilana, waarbij de siliciumatomen aan elkaar zijn verbonden in een keten.

De eigenschappen van deze verbindingen - sterke reductiemiddelen.Samen dus gemakkelijk geoxideerd door zuurstof, soms met de explosie.Met halogenen Heftige reacties altijd met een grote uitbarsting van energie.

Toepassingen silanen volgende:

1. organische synthese reacties resulteert in de vorming van belangrijke siliconen - silicone, rubber, afdichtingsmiddelen, smeermiddelen en andere emulsies.
2. Microelectronics (LCD-monitoren, geïntegreerde schakeling engineering, enz.).
3. hoge zuiverheid polysilicium.
4. Dental prothesen.

Aldus is de waarde van silanen in de moderne wereld is hoog.

De silica en silicaten

hydroxide van het element - ze zijn verschillend silica.Toewijzen:

• meta;
• ortho;
• polysilicium en andere zuren.

enige wat ze delen gemeenschappelijke kenmerken - de extreme onbalans in de vrije staat.Ze zijn gemakkelijk ontleed door warmte.Onder normale omstandigheden, zijn er korte, eerste afslag aan de sol, en dan een gel.Na droging silicagels dergelijke structuren genoemd.Ze worden gebruikt als adsorbens in het filter.

belangrijk vanuit het oogpunt van de industrie, zijn zouten van kiezelzuren - silicaten.Zij vormen de basis van de voorbereiding van dergelijke stoffen als:

• glas;
• beton;
• cement;
• zeoliet;
• kaolien;
• porselein;
• faience;
• kristal;
• keramiek.

alkalimetaalsilicaten - oplosbaar zijn, al de rest - geen.Daarom natriumsilicaat en kalium genoemd vloeibaar glas.Normale kantooruren lijm - dit is het natriumzout van kiezelzuur.

Maar het meest interessante verbindingen zijn nog glas.Er zijn al onze varianten van de stof of het idee!Vandaag, gezien gekleurd, optische, matte opties.Glaswerk indruk met zijn pracht en diversiteit.Bij het toevoegen van bepaalde metalen en niet-metalen oxides aan het mengsel kunnen verschillende glassoorten te verkrijgen.Soms zelfs dezelfde samenstelling, maar verschillende percentages van de componenten leidt tot een verschil in de eigenschappen van de stof.Voorbeelden zijn porselein en aardewerk, die formule SiO2 * AL2O3 * K2O.

kwarts glas - is een vorm van hoogzuiver product, waarvan de samenstelling wordt beschreven als silica.

ontdekkingen op het gebied van siliciumverbindingen

In de afgelopen jaren, hebben studies aangetoond dat silicium en zijn verbindingen - de belangrijkste deelnemers aan de normale toestand van levende organismen.Met het gebrek of teveel van het element verbonden ziekten zoals:

• kanker;
• tuberculose;
• artritis;
• staar;
• lepra;
• dysenterie;
• reuma;
• hepatitis en anderen.

zelf verouderingsprocessen worden ook geassocieerd met kwantitatieve inhoud van silicium.Talrijke experimenten op zoogdieren aangetoond dat het tekort element hartaanvallen, beroertes, kanker en hepatitis A virus wordt geactiveerd.