Силиконовата и неговите съединения. Силиконовата в природата. Използването на силиций

Един от най-популярните в областта на техниката и индустрията на елементите е силиций. Това се дължи на своите необикновени свойства. Днес има много различни съединения на този елемент, които играят важна роля в синтеза и създаването на технически продукти, изделия от стъкло, стъкло, оборудване, строителни материали, бижута и други индустрии.

Обща характеристика на силиций

Ако говорим за позицията на силиций в периодичната система, е възможно да се каже:

1. IV се намира в главното подгрупи на групата.
2. номер на последователност 14.
3. Атомна маса 28,086.
4. Химичният символ Si.
5. Име - силиций, или на латински - силиций.
6. Електронната конфигурация на външния слой 4д: 2е: 8д.

Кристалната решетка на силиций е подобен на решетка диамант. Възлите са разположени атоми, неговия вид - лице центрирана кубична. Въпреки това, поради по-голямата продължителност на комуникационни физичните свойства на силиций силно се различават от свойствата на въглероден алотропна модификация.

Физични и химични свойства

Има два алотропна модификация на елемента: аморфно и кристал. Те са много сходни. Въпреки това, както е в случая с други материали, като основната разлика между тях - кристален силиций решетка.

В този случай, и двете версии - прах от различни цветове.

1. Кристална силиций е лъскава тъмно сива прахообразна метал. Неговата структура съответства на диамант, но с различни свойства. Той разполага с:

• нестабилност;
• ниска твърдост;
• полупроводникови свойства;
• Температурата на топене на 1415 ⁰ ° С;
• плътност 2,33 гр / см ^3;
• температурата на кипене на 2,700 ⁰ ° С

Химичният му активност е ниска в сравнение с други алотропна форма.

2. Аморфен силициев - кафяв кафяв прах, има структура silnorazuporyadochennogo диамант. Реактивност е достатъчно висока.

Като цяло, трябва да се отбележи, че реагира силициеви нехаресвания. За да се реагира, необходимо температурата не по-малко от 400-500 ⁰ ° Различни химични съединения са оформени на силиций при тези условия. Такива са:

• оксиди;
• халиди;
• самоубийства;
• нитриди;
• бориди;
• карбиди.

Може взаимодействието на силиций с азотна киселина или алкален, който се нарича процес на ецване. Широко разпространени силикони, които сега стават все по-чести.

Да бъдеш в природата

Силицият се естествено в доста значително количество. Той е на второ място след разпространението на кислород. Теглото му част е около 30%. Морската вода съдържа активен елемент в концентрация от 3 мг / L. Ето защо, ние не можем да кажем, че силиций в природата - това е рядък елемент.

Напротив, има много различни скали и минерали, като част от която тя се проявява и от която може да бъде извлечена. Най-честите природен силициеви съединения са:

1. Силициев диоксид. Химичната формула SiO _2. Има доста различни форми на минерали и скали на своята база: пясък, кремък, фелдшпат, кварц, планински кристал, аметист, халцедон, карнеол, опал, яспис и други.
2. Силикати и алуминиеви силикати. Каолин, фелдшпат, слюда, силициева киселина соли, азбест, талк.

По този начин, на разпространението широко в природата силиций и неговите съединения са популярни и търсенето на хората да използват за технически цели.

Силиконовата и неговите съединения

Тъй като чист смята, че съществува елемент не може следователно да имат различни значение на съединенията. От химическа гледна точка може да бъде три окисление 2, 4, -4. Изхождайки от това, както и поради тяхната инертност, но особено в структурата на кристалната решетка, той генерира следните основни видове вещества:

• двоични съединения с неметали (силан, карбид, нитрид, фосфид и т.н.;
• оксиди;
• силициева киселина;
• метални силикати.

Нека разгледаме как важно силиция и неговите съединения, са най-честите и популярни за хората.

силициеви оксиди

Има два вида вещества, изразени от формулата:

• SiO;
• SiO _2.

Въпреки това, най-широко използван е диоксид. Тя съществува в природата под формата на много красива полускъпоценни камъни:

• ахат;
• халцедон;
• опал;
• карнеол;
• яспис;
• аметист;
• кристал.

Използването на силиций в тази форма е намерил приложение и в производството на бижута. Невероятно красива златни и сребърни бижута направени с тези полускъпоценен и полускъпоценни камъни.

Няколко варианта на силициев диоксид:

• кварц;
• река и кварцов пясък ;
• кремък;
• фелдшпатите.

Използването на силиций в такива видове, изпълнявани в строителството, електроника, химическа промишленост, металургия. Заедно, изброени оксиди се отнасят до едно вещество - силициев диоксид.

Karbid Kremniya и използването му

Силиконовата и неговите съединения - материал на бъдещето и настоящето. Един такъв материал е силициев карбид или карбид на елемента. Химичната формула на SiC. Той се среща в природата като минералната moissanite.

В чиста форма на въглерод и силиций съединение - е добро, прозрачни кристали, диамант структура. Въпреки това, за технически цели използвали цветни в зелен и черен цвят материал.

Основни характеристики на веществото, което позволява използването му в индустрията, технологии, химическата промишленост, както следва:

• широк полупроводникови междина;
• много висока якост (7 Моос скала) ;
• устойчиви на високи температури;
• отлична elektroustoychivost и топлопроводимост.

Всичко това позволява използването на силициев карбид като абразивен материал в металургията и химическата синтез. Също така, се основава светодиоди произвеждат широк спектър на действие, части за стъкло пещ, дюзи, горелки, бижута (moissanite оценени FIANITE горе).

Силан и нейното значение

Водородът силициев съединение е силан и името не може да се получи чрез директен синтез от изходни материали. За получаване на различни метални се използват силициди, които са подложени на третиране с киселина. В резултат на силан газ се освобождава и образува метална сол.

Интересно е, че въпросното съединение никога не е произведен сам. Винаги в реакцията на смес от моно-, ди- и Trisilane в които силициевите атоми са свързани помежду си във вериги.

На свойствата на тези съединения - силни редуциращи агенти. Сами по този начин лесно се окислява с кислород, понякога експлозивно. Бурна реакция с халогени винаги с много освобождаване на енергия.

Прилагането на следните силани:

1. Реакциите на органичния синтез, като в резултат на което е важно да се силикони - силикон, каучук, уплътнители, лубриканти, емулсии и др.
2. Микроелектроника (LCD монитори, интегрирани технически диаграми и т.н.).
3. Висока полисилициеви чистота.
4. Протези.

По този начин, силани в съвременния свят е висока.

Силициева киселина и силикати

Хидроксид на елемента - те са различни силикати. отличава:

• мета;
• о;
• полисилициеви и други киселини.

Всички те имат общи черти - крайната дисбаланс в свободно състояние. Те лесно се разгражда от топлина. При нормални условия, има кратък живот, превръщайки първи в сол и след това гел. След изсушаване, гелове силициев диоксид, такива структури са наречени. Те се използват като адсорбенти в филтри.

Важно от гледна точка на промишлеността, са солите на силициеви киселини - силикати. Те са основата за получаване на такива вещества, като например:

• стъкло;
• бетон;
• цимент;
• зеолит;
• каолин;
• порцелан;
• керамични изделия;
• кристал;
• керамика.

Алкални метали силикати - разтворими, а останалата част - не. Следователно, натриев и калиев силикат се нарича водно стъкло. Нормално канцеларски лепило - това е натриева сол на силициева киселина.

Но най-интересните съединения са всички от една и съща чаша. Което само варианти за това вещество не е идея! Днес, даден цвят, оптични, опции матирана. Стъклария се стресна в целия му разкош и разнообразие. При добавяне на някои метални и неметални оксиди към сместа могат да се получат различни видове стъкло. Понякога дори същия състав, но с различни проценти на компонентите води до разлика в свойствата на веществото. Примери са порцелан и керамични изделия, които формула SiO ₂ * AL _{2O 3} * К _2О

Кварцово стъкло - е форма на висока чистота на продукта, чийто състав е описан като силициев диоксид.

в откриване на силициеви съединения

През последните няколко години, проучванията показват, че силиций и неговите съединения - най-важните участници в нормално състояние на живите организми. С недостиг или излишък на даден елемент, свързани заболявания, такива като:

• рак;
• туберкулоза;
• артрит;
• катаракта;
• проказа;
• дизентерия;
• ревматизъм;
• хепатит и др.

Aging процеси се също са свързани с количественото съдържание на силиций. Многобройни експерименти върху бозайници показват, че липсата на елемент с инфаркти, удар, рак и хепатит С вирус на активиране.