En av de mest ettertraktede i teknologi og industrielle elementer er silisium.Dette er det skylder sin uvanlige egenskaper.I dag finnes det mange forskjellige forbindelser av dette elementet, som spiller en viktig rolle i syntesen og etablering av tekniske produkter, glass, glass, metall, byggevarer, smykker og andre næringer.
Generelle karakteristikker av silisium
Hvis vi vurdere plasseringen av silisium i det periodiske system, så vi kan si dette:
- Ligger i gruppe IV hovedgruppen.
- Number 14.
- atommasse på 28,086.
- kjemisk symbol Si.
- navn - silisium, eller på latin - silisium.
- elektronisk konfigurasjon av det ytterste laget 4e: 2e: 8e.
krystallinsk silisium ligner på diamant gitter.Nodene av atomene befinner seg, skriver det - en flatesentrert kubisk.Imidlertid, på grunn av den større lengde av forholdet mellom fysikalske egenskaper for silisium er meget forskjellige fra egenskapene til den allotropiske modifikasjon av karbon.
Fysiske og kjemiske egenskaper
Det er to allotropic modifikasjoner av dette elementet: amorfe og krystallinske.De er svært like.Men som i tilfellet med andre stoffer, den største forskjellen mellom dem - krystall gitter av silisium.
Dermed begge versjoner - en annen farge pulver.
1. krystallinsk silisium er en skinnende mørk grått pulver som ligner metall.Dens struktur svarer til diamant, men egenskapene er forskjellige.Den har:
- skjørhet;
- lav hardhet;
- halvleder egenskaper;
- smelter 14150S;
- densitet på 2,33 g / cm3;
- kokepunktet 27000S.
Dens reaktivitet er lavt sammenlignet med andre allotropic form.
2. amorfe silisium - den brune-brunt pulver, har en struktur silnorazuporyadochennogo diamant.Den kjemiske aktiviteten er høy nok.
Generelt bør det bemerkes at reagerer silisium misliker.For å gjøre ham responsive, er nødvendig temperatur ikke mindre enn 400-5000S.Under disse betingelser under dannelse av forskjellige kjemiske forbindelser av silisium.For eksempel:
- oksider;
- halogenider;
- selvmord;
- nitridene;
- boridene;
- karbider.
mulig interaksjon av silisium med salpetersyre eller alkali, som er navnet på etseprosessen.Utbredt silikoner, som i dag blir stadig mer vanlig.
være i naturen
Silisium i naturen er inneholdt i en mengde som er tilstrekkelig vekt.Det er på andre plass etter utbredelsen oksygen.Dets massefraksjonen er ca. 30%.Sjøvann inneholder også et aktivt element i en konsentrasjon på 3 mg / L.Derfor kan vi ikke si at silisium i naturen - det er et sjeldent element.
Tvert imot, det er en rekke forskjellige bergarter og mineraler, som en del av det som er funnet og som det kan produsere.De vanligste naturlige forbindelser av silisium følgende:
- Silica.Den kjemiske formel for SiO2.Det er ganske et mangfold av mineraler og bergarter på basen: sand, flint, feltspat, kvarts, bergkrystall, ametyst, kalsedon, karneol, opal, jaspis, og andre.
- silikater og aluminiumsilikater.Kaolin, feltspat, glimmer, kiselsyre syresalter, talkum, asbest.
spre dermed mye i naturen av silisium og dets forbindelser er populære og etterspurt av folk for bruk i tekniske formål.
Silicon og dets forbindelser
Siden element av ren form kan ikke eksistere, så viktig er de forskjellige forbindelser.Fra et kjemisk synspunkt, kan det være tre oksidasjonsgrad: 2, 4, -4.Av denne grunn og også på grunn av sin treghet, men særlig på strukturen av krystallgitteret, skaper det følgende hovedtyper av substanser:
- binære blandinger med ikke-metaller (silan, karbid, nitrid, fosfid, og så videre;
- oksyder;
- silisium. syre;
- metallsilikater
La oss vurdere hvor viktig silisium og dets forbindelser, er de mest vanlige og populære for folk
silisiumoksid
Det finnes to typer stoffer uttrykt ved formelen:
- SiO..;
- SiO2
Men den mest brukte er silika Det finnes i naturen i form av en meget vakker halvedelstener.
- agat;
- chalcedony;
- opal;
- karneol;
- jaspis;
- ametyst;
- rhinestone.
Bruken av silisium i en form funnet sin søknad i produksjon av smykker.Utrolig vakker gull og sølv smykker laget med disse semi-edle og edelstener.
noen flere varianter av silika:
- kvarts;
- elva og silica sand;
- flint;
- feldspars.
Bruken av silisium i slike typer implementert byggverk, prosjektering, elektronikk, kjemisk industri, metallurgi.Sammen oppført oksider er enkeltstoffer - silika.
silisiumkarbid og dens anvendelse
Silicon og dets forbindelser - et materiale for fremtiden og nåtiden.Et slikt materiale er silisiumkarbid eller karbid av elementet.Den kjemiske formel SiC.Det forekommer i naturen som mineralet moissanite.
Pure forbindelse av karbon og silisium - en vakre klare krystaller, diamant-lignende struktur.Men for industriformål brukte malt i grønt og svart farge materiale.
viktigste egenskapene til stoffet kan brukes i metallurgi, maskiner, kjemisk industri, følgende:
- halvledere wide-band;
- meget høy styrke (7 på Mohs skala);
- tåler høye temperaturer;
- utmerket elektroustoychivost og varmeledningsevne.
Dette tillater bruk av silisiumkarbid som slipematerialet i metallurgi og kjemisk syntese.Og på dette grunnlag for å gjøre et bredspektret lysdioder, deler til glassovner, dyser, fakler, smykker (cubic zirkonia moissanite verdsatt ovenfor).
styrke og dets verdi
hydrogenforbindelser av silisium kalles silan og kan ikke fås ved direkte syntese av utgangsmaterialer.For å oppnå de ulike metall silisider er brukt, som behandles med syrer.Som et resultat, er silan gass frigjøres og danner et metallsalt.
Interessant nok har de foreliggende forbindelse aldri produsert alene.Alltid ved omsetning av en blanding av mono-, di- og trisilana, hvori silisiumatomene er koblet sammen i en kjede.
Egenskapene til disse forbindelsene - sterke reduksjonsmidler.Sami dermed lett oksidert av oksygen, noen ganger med eksplosjonen.Med halogener Kraftig reaksjon alltid med et stort utbrudd av energi.Silanene
Applications følgende:
- organisk syntese reaksjoner, noe som resulterer i dannelsen av viktige silikoner - silikon, gummi, tetningsmidler, smøremidler og andre emulsjoner.
- Microelectronics (LCD-skjermer, integrert krets prosjektering, etc.).
- høy renhet polysilisium.
- Dental protetikk.
Således er verdien av silaner i den moderne verden høy.
silisiumdioksyd og silikater
hydroksyd av det element - de er forskjellige silisiumoksyder.Bevilge:
- meta;
- orto;
- polysilisium og andre syrer.
All dele de felles kjennetegn - den ekstreme ubalansen i fri tilstand.De er lett brytes ned av varme.Under normale forhold, er det korte, snu første til solen, og deretter en gel.Etter tørking ble silikageler, er slike strukturer kalt.De brukes som adsorbenter i filteret.
viktige fra det synspunkt av industrien, er salter av kiselsyrer - silikater.De er grunnlaget for utarbeidelse av slike stoffer som:
- glass;
- betong;
- sement;
- zeolitt;
- kaolin;
- porselen;
- fajanse;
- krystall;
- keramikk.
alkalimetallsilikater - løselige, alle de andre - nei.Derfor, natriumsilikat og kalium kalt flytende glass.Normal Kontor lim - Dette er natriumsaltet av kiselsyre.
Men de mest interessante forbindelser er fortsatt glass.Det er alle varianter av stoffet eller idé!I dag, gitt fargede, optisk, matte alternativer.Glass imponerer med sin prakt og mangfold.Ved tilsetning av visse metall- og ikke-metall oksyder til blandingen, kan få en rekke forskjellige typer av glass.Noen ganger til og med den samme sammensetning, men forskjellige prosentandeler av komponentene fører til en forskjell i de kjemiske egenskaper til forbindelsen.Eksempler er porselen og steingods, som formel SiO2 * AL2O3 * K2O.
kvarts glass - er en form for høyrent produkt, hvis sammensetning er beskrevet som silica.
oppdagelser innen silisiumforbindelser
I løpet av de siste årene, har studier vist at silisium og dets forbindelser - de viktigste deltakerne i normal tilstand av levende organismer.Med mangel eller overskudd av element assosierte sykdommer som:
- kreft;
- tuberkulose;
- leddgikt;
- grå stær;
- spedalskhet;
- dysenteri;
- revmatisme;
- hepatitt og andre.
seg aldringsprosesser er også forbundet med kvantitativt innhold av silisium.Tallrike forsøk på pattedyr har vist at mangel element har hjerteinfarkt, slag, kreft, og hepatitt A virus er aktivert.
