Jeden z najbardziej poszukiwanych w technologii i elementów przemysłowych jest krzem.To, że zawdzięcza swoje niezwykłe właściwości.Obecnie istnieje wiele różnych związków tego pierwiastka, które odgrywają ważną rolę w syntezie i tworzenie produktów technicznych, szkła, szkła, sprzętu, materiałów budowlanych, biżuterii i innych gałęzi przemysłu.Charakterystyka
Ogólne krzemu
Jeśli weźmiemy pod uwagę położenie krzemu w układzie okresowym, to możemy powiedzieć, to:
- Grupa IV Usytuowany w głównej grupie.
- Ilość 14.
- masa atomowa 28.086.
- symbol chemiczny Si.Nazwa
- - krzem, lub po łacinie - krzemu.
- konfiguracji elektronowej warstwy zewnętrznej 4E: 2e: 8e.
Crystalline krzemu jest podobna do siatki diamentu.Węzły atomów znajdujących, wpisz ją - twarz-centered cubic.Jednakże, ze względu na większą długość związek między właściwościami fizycznymi krzem różnią się bardzo od właściwości alotropowych modyfikacji węgla.
fizyczne i chemiczne
Istnieją dwa alotropowe modyfikacje tej pozycji: amorficzne i krystaliczne.Są one bardzo podobne.Jednakże, jak w przypadku innych substancji, główna różnica między nimi - sieci krystalicznej krzemu.
Tak więc obie wersje - a różne proszki kolorów.
1. krystaliczny krzem jest błyszczący proszek przypominający ciemno szary metalu.Jego struktura odpowiada diamentu, a właściwości są różne.Posiada:
- łamliwość;
- niska twardość;Właściwości półprzewodnikowe
- ;
- topienia 14150S;
- gęstość 2,33 g / cm3;
- temperatura wrzenia 27000S.
Jego reaktywność jest niska w porównaniu do innych form alotropowych.
2. amorficznego krzemu - brązowy-brązowy proszek, ma diament struktura silnorazuporyadochennogo.Aktywność chemiczna jest wystarczająco wysoka.
Ogólnie, należy zauważyć, że reakcję niechęci krzemu.Aby mu czułe, konieczne temperatura wynosi nie mniej niż 400-5000S.W tych warunkach tworzenie się różnych związków chemicznych krzemu.Takie jak: tlenki
- ;Halogenki
- ;Samobójstw
- ;Azotki
- ;Borki
- ;Węglików
- .
możliwa interakcja z krzemu z kwasem azotowym lub zasadą, która jest nazwą procesu trawienia.Powszechne silikony, które dziś są coraz bardziej powszechne.
Będąc w przyrodzie
krzemu w przyrodzie jest zawarty w ilości wystarczającej wagi.Jest na drugim miejscu po występowania tlenu.Jego udział masowy wynosi około 30%.Woda morska zawiera także element aktywny w stężeniu 3 mg / L.Dlatego też nie możemy powiedzieć, że krzem w przyrodzie - jest to rzadki przedmiot.
Wręcz przeciwnie, istnieje wiele różnych skał i minerałów, w ramach którego zostanie znaleziony, z której można go produkować.Najczęstsze naturalne związki krzemu następujące:
- Silica.Wzór chemiczny SiO2.Istnieje dość różnorodność minerałów i skał na jej podstawie: piasku, krzemienia, skalenia, kwarcu, kryształu górskiego, ametyst, chalcedon, opal, karneol, jaspis i innych.
- krzemiany i glinokrzemiany.Kaolin, skaleń, mika, sole kwasu krzemowego, talk, azbest.
zatem szeroko rozpowszechniona w przyrodzie krzemu i jego związki są popularne i zapotrzebowania przez człowieka dla celów technicznych.
Krzem i jego związki
Ponieważ element czystej postaci nie może istnieć, tak ważne są jego różne związki.Z chemicznego punktu widzenia, mogą to być trzy stopnie utlenienia: 2, 4, -4.Z tego powodu, jak również ze względu na ich bezwładności, ale przede wszystkim od struktury sieci krystalicznej, tworzy następujące główne typy substancji:
- związków binarnych niemetali (silan, węglików, azotków, fosforku, i tak dalej, tlenki
- ;
- krzem. kwasu;
- krzemiany metali
Weźmy pod uwagę, jak ważne krzemu i jego związki, są najbardziej powszechne i popularne dla osób
tlenku krzemu
Istnieją dwa rodzaje substancji wyrażone wzorem:
- SiO..;
- SiO2
Jednak najczęściej stosowany jest krzemionka występuje w naturze w postaci bardzo pięknych kamieni półszlachetnych.
- agat;
- chalcedon;
- opal;
- karneol;
- jaspis;
- ametyst;
- Rhinestone.
Zastosowanie krzemu w postaci znalazł zastosowanie do wytwarzania biżuterii.Niesamowicie piękna złota i srebrna biżuteria wykonana z tymi półszlachetnych i szlachetnych kamieni.
kilka innych odmian krzemionki:
- kwarcu;
- rzeki i piasku kwarcowego;
- krzemień;Skalenie
- .
Zastosowanie krzemu w tego typu realizowane prace budowlane, inżynieria, elektronika, przemysł chemiczny, hutnictwo.Razem wymienione tlenki są pojedyncze substancje - krzemionka.
węglika krzemu i jego zastosowanie
Krzem i jego związki - materiał o przyszłości i teraźniejszości.Jednym z takich materiałów jest węglik krzemu lub węglik elementu.Wzór chemiczny SiC.Występuje w naturze jako Moissanite mineralnej.
czysty związek węgla i krzemu - piękne jasne kryształy diamentu strukturze.Jednak do celów przemysłowych używane malowane w kolorze zielonym i czarnym materiałem w kolorze.
główne cechy substancji może być stosowany w metalurgii, maszyny, przemysł chemiczny, co następuje:
- półprzewodników szerokopasmowej;
- bardzo wysokiej wytrzymałości (7 w skali Mohsa);
- odporny na działanie wysokich temperatur;
- doskonała elektroustoychivost i przewodność cieplną,.
Pozwala to na korzystanie z węglika krzemu jako materiał ścierny w syntezie chemicznej i metalurgii.I na tej podstawie dokonać diody LED o szerokim spektrum działania, części do pieców szklarskich, dysze, palniki, biżuteria (cyrkonia Moissanite wyceniane wyżej).Siła
i jego wartość
związkiwodoru silikonowy jest silan i nie może być uzyskane przez bezpośrednią syntezę z materiałów wyjściowych.W celu otrzymania różnych metali krzemki użycia, które są poddane działaniu kwasu.W rezultacie, silan gazu jest uwalniana i tworzy się sól metalu.
Interesujące jest, że związek według wynalazku nie został wyprodukowany w spokoju.Zawsze po reakcji mieszaninę mono-, di- i trisilana, w których atomy krzemu połączone są ze sobą w łańcuch.
właściwości tych związków - silne reduktory.Sami zatem łatwo utleniane przez tlen, czasami z wybuchu.Z halogeny gwałtownie reagować zawsze z wielkim przypływ energii.
Zastosowanie silanów następujące:
- reakcji syntezy organicznej, co powoduje powstawanie znaczących silikonów - silikonu, gumy, materiałów uszczelniających, smarów i innych emulsji.
- Microelectronics (monitory LCD, zintegrowany inżynierii obwodu, etc.).
- wysokiej czystości krzemu polikrystalicznego.Protetyka
- dentystyczne.
Zatem wartość silanów we współczesnym świecie jest wysoka.
krzemionki i krzemiany wodorotlenek
elementu - są one różne krzemionki.Przeznaczyć:
- meta;
- orto;
- polisilikonowy i inne kwasy.
Wszyscy mają wspólne cechy - skrajną nierównowagę w stanie wolnym.Są łatwo rozkładane przez ogrzewanie.W normalnych warunkach istnieje krótki, przekształcając najpierw do zolu i żelu.Po wysuszeniu, żele krzemionkowe, takie struktury są nazywane.Są one stosowane jako adsorbenty w filtrze.
ważne z punktu widzenia przemysłu, są sole kwasów krzemowych - krzemiany.Są one podstawą do przygotowania takich substancji jak:
- szkła;Betonu
- ;Cementu
- ;
- zeolit;
- kaolinu;Porcelana
- ;
- fajansu;
- kryształów;Ceramika
- .
krzemiany metali alkalicznych - rozpuszczalne, cała reszta - nie.W związku z tym, krzemian sodu i potasu, o nazwie szkło wodne.Normalny klej biurowy - jest to sól sodowa kwasu krzemowego.
Ale najciekawsze związki są nadal szkła.Są to wszystkie warianty substancji lub pomysł!Dziś, ze względu kolorowe, optyczne, opcje matowe.Szkło zachwyca swoją świetność i różnorodności.Gdy dodanie pewnych metali i niemetali tlenków do mieszaniny można otrzymać różne typy szkła.Czasami, nawet w tej samej kompozycji, ale różne zawartości procentowe składników prowadzi do różnic we właściwościach substancji.Przykładami są porcelany i fajansu, że formuła SiO2 * Al2O3 * K2O.
Szkło kwarcowe - jest formą produktu o wysokiej czystości, przy czym kompozycja jest opisana jako krzemionki.
odkrycia w dziedzinie związków krzemu
w ciągu ostatnich kilku lat, badania wykazały, że krzem i jego związki - najważniejszych uczestników w normalnym stanie organizmów żywych.Z braku lub nadmiaru elementu związanego takich chorób jak: rak
- ;Gruźlica
- ;
- zapalenie stawów;Zaćma
- ;
- trąd;
- czerwonki;
- reumatyzm;
- zapalenie wątroby i inne.
same procesy starzenia są również związane z ilościowej zawartości krzemu.Liczne eksperymenty na zwierzętach dowiodły, że u ssaków elementem brak konieczności ataków serca, udarów mózgu, raka, a zapalenie wątroby typu A wirus jest aktywowany.