Krzem i jego związki.

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:

  1. Grupa IV Usytuowany w głównej grupie.
  2. Ilość 14.
  3. masa atomowa 28.086.
  4. symbol chemiczny Si.Nazwa
  5. - krzem, lub po łacinie - krzemu.
  6. 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:

  1. 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.
  2. 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

związki

wodoru 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:

  1. reakcji syntezy organicznej, co powoduje powstawanie znaczących silikonów - silikonu, gumy, materiałów uszczelniających, smarów i innych emulsji.
  2. Microelectronics (monitory LCD, zintegrowany inżynierii obwodu, etc.).
  3. wysokiej czystości krzemu polikrystalicznego.Protetyka
  4. 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.