Кремний и его соединения

• Кремний в природе

  • 27% кремния содержится в земной коре

  • Занимает 2 место по распространению на Земле после кислорода

  • В свободном виде не встречается!

  • Оксиды

    • Кремнезём

    • Асбест

    • Полудрагоценные камни: аметист, яшма и т.д.

  • Силикаты/алюмосиликаты

    • Слюда

    • Гранит

    • Глина

  • Оксид кремния придает прочность шерсти животных и листьям/стеблям растений

• Общая характеристика элемента

  • Электронное строение атома

  • Характерные степени окисления 

    • -4

      • Силан

      • Силициды

    • 0

      • Простое вещество

    • +2

      • Монооксид кремния

    • +4

      • Диоксид кремния

      • Кремниевая кислота

  • Характерные валентности

    • II, IV

• Физические свойства

  • Металлический блеск

  • Проводит ток

  • Хрупкий

• Оксиды кремния

  • Диоксид кремния, оксид кремния (IV)

    • Солеобразующий, кислотный

    • Химические свойства

      • +вода 

      • +основные оксиды 

      • +щелочи 

      • +сплавление с солями угольной кислоты (карбонатами) 

      • +активные Ме

      • +плавиковая кислота

  • Монооксид кремния. оксид кремния (II)

    • Несолеобразующий, не существует в природе (космическое происхождение)

    • Химические свойства

      • +кислород

• Химические свойства простого вещества

  • Все реакции кремния идут при высоких температурах!

    • а) как окислитель

      • +Металлы = МеSi (Ме - металл) - силициды

    • б) как восстановитель

      • +НеМе = бинарные соединения кремния

        • Исключение! Со фтором взаимодействует при комнатной температуре = тетрафторид кремния

      • +вода = оксид кремния (IV) + водород

      • +щелочь + вода = силикат + водород

      • +сильная кислота-окислитель = оксид кремния (IV) + вода + оксид НеМе

• Кремниевая кислота

  • Общая характеристика

    • Нерастворима 
      Студенистый осадок
      Соли - силикаты

  • Химические свойства

    • +щелочи

    • термическое разложение

• Соли кремниевой кислоты - силикаты

  • 1. Используются в качестве силикатного клея
       2. "Жидкие стекла" - растворимые соли натрия и калия: огнеупорные и влагостойкие свойства для материалов

  • Химические свойства

    • +кислоты 

    • +щелочи

    • +соли (Р)

• Силикатная промышленность

  • это производство стекла, строительных материалов (цемента, кирпича), а также керамики, фарфора и фаянса.

  • Связующие материалы

    • вязкая, но твердеющая масса, которая скрепляет камни, кирпичи, блоки.

  • Цемент

    • Современный связующий материал, без которого немыслимо ни одно строительство.

    • Получают спеканием известняка и глины в специальных вращающихся печах при температуре 1500 С.

    • В состав глины входят оксид алюминия Al2O3, оксид кремния SiO2 и незначительное количество оксида железа(III) Fe2O3

    • Цемент смешивают с песком и водой до образования вязкой смеси — цементного раствора.

  • Стекло

    • Сырьём для производства стекла служат сода (карбонат натрия Na2CO3), из-вестняк (основной компонент — карбонат кальция СаСО3) и песок (его осно-ва — оксид кремния SiO2)

    • Стекольная промышленность изготавливает сотни других видов стекла: кварцевое, термостойкое, огнеупорное, оптическое и т. д.

    • Если оксид кальция в стекле заменить оксидом свинца(IV) PbO2, получится хрусталь.

  • Керамика

    • Изделия из обожжённой глины.

  • Фарфор

    • Это керамическое изделие, изготовленное из белой глины со специальными добавками и отличающееся непористым строением.

  • Фаянс

    • В отличие от фарфора, имеет пористую структуру и непрозрачен.