Si - silicis

Tema	Chemija
Tipas	Konspektas
Aprašymas	Si sudaro beveik 28% žemės plutos. Gamtoje sutinkamas įvairių mineralų sudėtyje SiO2 pavidalo. Kaip elementas Si gaunamas redukuojant SiO2 anglimi elektrinėse krosnyse, o laboratorijoje redukuojant Mg. Žinoma eilė Si modifikacijų, o patvariausiayra kūbinė. Struktūra panaši į deimantą.
Patalpinta	2005-05-09
Parsisiuntė	1422
	Parsisiųsti7 KB

Išsamus aprašymas

Tai pilki blizgantys kieti, bet trapūs kristalai SiO2. Sunkiai lydus puslaidininkis, chemiškai patvarus ir įprastose sąlygose reaguoja tik su labai stipriais oksidatoriais
Si + 2F2  SiF4
Tirpsta šarmuose Si + 2NaOH + H2O  Na2SiO3 + H2
Taip pat tirpsta mišinyje HF/HNO3
3Si + 4HNO3 + 18HF  3Na[SiF6] + 4NO + 8H2O
SiF4 + 2HF  H2 [SiF6]
Aukšt. temper, Si reaguoja su nemetalais
Si + C  SiC (korborundas)
Jungtis Si-Si priešingai jungtims C-C yra silpnos ir aplamai Si ir jo junginiai savybėmis panašūs B ir jo junginiams. Nedideliais kie-kiais elementinis Si naudojamas lydiniuose, pvz.: plienas ir špižius.
Junginiai. Su H2 Si tiesiogiai sureaguoja todėl jo vandeniliniai junginiai, kurių bendra formulė yra SinH2n+2 , pvz.: SiH4 , silanai, iš kurių svarbiausias silanas, gaunami metalų silicidus veikiant rūgštimis Mg2Si + 2H2SO4  2MgSO4 + SiH4
Silanai yra lakios, nuodingos, ore užsidegančios medž.
SiH4 + 2O2  SiO2 + 2H2O
Jie taip pat H2O ir šarmuose hidrolizinasi
SiH4 + 3H2O  SiO2 H2O + 3H2
SiH4 + 2NaOH + H2O  Na2SiO3 + 4H2
Binariniai Si junginiai su metalais silicidai gaunami sulydant metalus arba jų oksidus su Si arba metalą sulydant su SiO2
2MgO + 2Si  Mg2Si + SiO2 2Mg + Si  Mg2Si
Kai kurie iš jų Mn2Si, Fe3Si yra labai kieti ir ugniai atsparūs. Pramonėje labiausiai pritaikomas SiC, karborundas, kuris gauna-mas kaitinant 2000oC kvarcinį smėlį su C
SiO2 + 3C  2CO + SiC
Jo kristalo gardelė panaši į deimanto ir jis naudojamas šlifavimui. Su halogenais Si sudaro tetrahalogenidus SiX4. SiF4 gaunamas šil- dant smėlį su CaF2 ir H2SO4 CaF2 + H2SO4  CaSO4 + 2HF
SiO2 + 4HF  SiF4 + H2O
SiCl4 kaitinant smėlį su C Cl atmosferoje
SiO2 + 2C + 2Cl2  2CO + SiCl4
SiF4 – bespalvės, patvarios dujos, o SiCl4 – bespalvis, ore rūgstantis, troškinančio kvapo skystis. Abu hidrolizinasi H2O
SiF4 + H2O  SiO2 xH2O + 4HF SiF4 + 2HF  H2[SiF6]
Heksafluorsilicio r. H2O patvari ir stipri r., jos druskos, išskyrus šarm. m. ir Ba, yra tirpios vandenyje
2KCl + H2SiF6  K2SiF6 + 2HCl
Deguoniniai Si junginiai. Si sudaro SiO ir SiO2 - patvarus ir egzistuoja eilėje modifikacijų. Įprasta k.t. yra  SiO2 - kvarcas. Jeigu išlydytas kvarcas staiga ataušinamas gaunamas kvarcinis stiklas, kuris pasižymi labai mažu terminiu koeficientu, todėl šis stiklas nesutrūksta staiga atšaldant ir jis naudojamas cheminių indų ir aparatūros gamybai, taip pat optikoje. Si atomai kvarce kovalen- tinėmis jungtimis susijungęs su 4 O2 atomais, esančiais tetraedo viršūnėse, o šie tetraedai susijungę viršūnėmis per O2 atomą. Kvarcas yra labai kietas, chemiškai inertiškas, jį veikia tik HF
SiO2 + 4HF  SiF6 + 2H2O SiF4 + 2HF  H2SiF6
ir jis tirpsta šarmuose SiO2 + 2NaOH  Na2SiO3 + H2O
Paprasčiausi yra meta ir orto silikatai, kurie susidaro sulydant SiO2 su baziniais oksidais. SiO2 + Me2O  Me2SiO3 (meta)
SiO2 + 2Me2O  Me4SiO4 (orto)
Tik orto silikatai sudaro paprastą tetraedrinį joną SiO44-, o meta yra polimerinės m-gos. Paveikus silikatus r. susidaro įvairios Si r. Paprasčiausia yra orto Si r., piro arba di H6Si2O7, tri H8Si3O13
Na4SiO4 + 2H2SO4  2Na2SO4 + H4SiO4
Meta Si r. (H2SiO3)n yra polimeras ir labai silpna, todėl net pačios silpniausios r. išstumia ją iš jos druskų
Na2SiO3 + CO2 + H2O  H2SiO3 + Na2CO3
H2O tirpūs tik š.m. silikatai. Išdžiovintos ir praplautos Si r. nuosėdos gaunamos skaidrių gabaliukų pavidalo SiO2- silikogelis. Labai poringasd, didelio paviršiausir vienas iš plačiausiai naudojamų absorbentų. Silikatų f-lės dažnai užrašomos kaip m-gų sudarytų iš oksidų.
Panaudojimas. Keramika - tai molio, kurio pagrindinė sudedamoji dalis yra kaolinas pritaikymas. Statybinė - plytos, drenažo vamzdžiai, čerpės, porcelianas. Cementas gaunamas kaitinant iki sukepimo molį su klintimis, po to sumalus gaunamas cementas. Jį sudaro Ca ir Al silikatai, kurie kietėja dėl hidratacijos ir hidrolizės. Cemente bazinių oksidų suma santykiauja su rūgštinių oksidų suma kaip 2:1. Paprastas stiklas gaminamas iš balto smėlio, sodos ir klinčių. Vietoj sodos naudojant potašą gaunamas kalio stiklas. Jis sunkiau lydosi ir atsparesnis chemikalams, todėl naudojamas elektros lempučių ir specialių indų gamybai. Derinant stiklo pluoštą su plastmasėmis gaunami stiklo plastikai. Jie žymiai lengvesni už plieną ir pasižymi tvirtumu.

Raktiniai žodžiai

• silicis
• h2sio3
• silikatai