El silicio y sus compuestos. Silicio en la naturaleza. El uso de silicio

Uno de los más populares en el arte y la industria de los elementos es de silicio. Que debe sus propiedades inusuales. Hoy en día hay muchos compuestos diferentes de este elemento, que desempeñan un papel importante en la síntesis y la creación de productos técnicos, material de vidrio, vidrio, equipos, materiales de construcción, joyas y otras industrias.

Características generales de silicio

Si tenemos en cuenta la posición de silicio en el sistema periódico, es posible decir:

1. IV se encuentra en los principales subgrupos del grupo.
2. El número de secuencia 14.
3. masa atómica 28,086.
4. El símbolo químico Si.
5. Nombre – silicio, o en latín – silicio.
6. La configuración electrónica de la capa exterior 4e: 2e: 8e.

La red cristalina de silicio es similar a la red cristalina del diamante. Los nodos están dispuestos átomos, su tipo – una cara cúbica centrada. Sin embargo, debido a la mayor longitud de las propiedades físicas de comunicación de silicio difieren fuertemente de las propiedades de modificación alotrópica de carbono.

Propiedades físicas y químicas

Hay dos modificación alotrópica del elemento: amorfo y cristalino. Son muy similares. Sin embargo, como es el caso con otros materiales, la principal diferencia entre ellos – la celosía de silicio cristalino.

En este caso, las dos versiones – un polvo de diferentes colores.

1. silicio cristalino es un gris de polvo metálico como oscuro brillante. Su estructura corresponde a la del diamante, pero diferentes propiedades. Dispone de:

• fragilidad;
• baja dureza;
• propiedades semiconductoras;
• La temperatura de fusión de 1415 ⁰ C;
• densidad 2,33 g / cm ^3;
• la temperatura de ebullición de 2700 ⁰ C.

Su actividad química es baja en comparación con otra forma alotrópica.

2. silicio amorfo – polvo marrón marrón, tiene el diamante estructura silnorazuporyadochennogo. Reactividad es lo suficientemente alto.

En general, hay que señalar que reaccionan disgustos de silicio. Para hacerlo reaccionar, no menos de 400-500 ⁰ C. Varios compuestos químicos de temperatura necesario se forman de silicio en estas condiciones. Tales como:

• óxidos;
• haluros;
• suicidios;
• nitruros;
• boruros;
• carburos.

Tal vez la interacción de silicio con ácido nítrico o un álcali, que se denomina un proceso de grabado. siliconas generalizadas, que ahora están volviendo más comunes.

Estar en la naturaleza

El silicio se encuentra de forma natural en una cantidad bastante significativa. Es en segundo lugar después de la prevalencia de oxígeno. Su fracción en peso es de aproximadamente 30%. El agua de mar también contiene un elemento activo en una concentración de 3 mg / L. Por lo tanto, no podemos decir que el silicio en la naturaleza – es un elemento raro.

Por el contrario, hay muchas rocas y minerales diferentes, como parte de la cual se produce y de la que se puede extraer. Los compuestos de silicio natural más comunes son:

1. Sílice. La fórmula química _SiO2. Hay una gran variedad de formas de minerales y rocas en su base: arena, pedernal, feldespato, cuarzo, cristal de roca, amatista, calcedonia, cornalina, ópalo, Jasper y otros.
2. Silicatos y silicatos de aluminio. Caolín, feldespato, mica, sales de ácido silícico, asbesto, talco.

Por lo tanto, la propagación de silicio ampliamente en la naturaleza y sus compuestos son populares y la demanda de las personas a utilizar para fines técnicos.

El silicio y sus compuestos

Desde considerado puro para el elemento existe no puede, por lo tanto, tienen diferente importancia de sus compuestos. Desde el punto de vista químico, puede ser de tres estados de oxidación +2, +4, -4. Partiendo de esto, y también debido a su inercia, pero especialmente en la estructura reticular cristalina, genera los siguientes tipos principales de sustancias:

• compuestos binarios con no metales (silano, carburo, nitruro, fosfuro, y así sucesivamente;
• óxidos;
• ácido silícico;
• silicatos de metal.

Vamos a considerar la importancia del silicio y sus compuestos, son los más comunes y populares para las personas.

óxidos de silicio

Hay dos tipos de sustancias expresados por la fórmula:

• SiO;
• _SiO2.

Sin embargo, el más ampliamente utilizado tiene dióxido. Existe en la naturaleza en forma de un muy hermosas piedras semipreciosas:

• ágata;
• calcedonia;
• ópalo;
• cornalina;
• Jasper;
• amatista;
• diamantes de imitación.

El uso de silicio en esta forma ha encontrado su aplicación en la fabricación de joyería. Increíblemente bella oro y plata hechas con estos semipreciosas y piedras semipreciosas.

Unas pocas variaciones de la sílice:

• cuarzo;
• río y arena de cuarzo ;
• pedernal;
• feldespatos.

El uso de silicio en tales tipos implementadas en la construcción, ingeniería, electrónica, industria química, metalurgia. Juntos, los óxidos enumerados se refieren a una sola sustancia – sílice.

Karbid Kremniya y su uso

El silicio y sus compuestos – un material del futuro y el presente. Uno de tales materiales es el carburo de silicio o carburo del elemento. La fórmula química de SiC. Se produce en la naturaleza como el mineral moissanita.

En forma pura de carbono y compuesto de silicio – es hermoso cristales, transparentes, estructura tipo diamante. Sin embargo, para fines técnicos utilizados pintado en material de color verde y negro.

Principales características de la sustancia, lo que permite su uso en la industria, tecnología, industria química, la siguiente:

• semiconductor de ancho;
• muy alta resistencia (7 escala de Mohs) ;
• resistente a altas temperaturas;
• excelente elektroustoychivost y conductividad térmica.

Todo esto permite el uso de carburo de silicio como un material abrasivo en la síntesis de la metalurgia y la química. LEDs También, se basa producen un amplio espectro de acción, de repuesto para el horno de vidrio, boquillas, antorchas, joyería (moissanite apreciados FIANITE arriba).

Silano y su significado

compuesto de hidrógeno de silicio es de silano y el nombre no se puede obtener por síntesis directa a partir de materiales de partida. Para obtener los diversos metales se utilizan siliciuros, que se someten a tratamiento ácido. Como resultado, el gas silano se libera y forma una sal de metal.

Es interesante que el compuesto en cuestión nunca ha producido solo. Siempre en la reacción de una mezcla de mono-, di- y trisilano en el que los átomos de silicio están unidos entre sí en cadenas.

En las propiedades de estos compuestos – agentes reductores fuertes. Por lo tanto a sí mismos oxida fácilmente por el oxígeno, a veces de forma explosiva. Reacción violenta con halógenos siempre con una gran cantidad de energía liberada.

La aplicación de los siguientes silanos:

1. Las reacciones de la síntesis orgánica, como resultado de lo cual es importante siliconas – silicona, caucho, selladores, lubricantes, emulsiones y otros.
2. Microelectrónica (monitores LCD, diagramas técnicos integrados, etc.).
3. Polisilicio de alta pureza.
4. prótesis dentales.

Por lo tanto, los silanos en el mundo moderno es alta.

El ácido silícico y silicatos

Hidróxido del elemento – que son diferentes sílices. distinguen:

• meta;
• O;
• polisilicio y otros ácidos.

Todos ellos tienen características comunes – el desequilibrio extremo en estado libre. Se descomponen fácilmente por el calor. En condiciones normales, no son de corta duración, convirtiendo primero en un sol y un gel. Después del secado, los geles de sílice, tales estructuras se llaman. Se utilizan como adsorbentes en filtros.

Importante desde el punto de vista de la industria, son las sales de ácidos silícicos – silicatos. Son la base de la preparación de tales sustancias, tales como:

• vidrio;
• concreto;
• cemento;
• zeolita;
• caolín;
• porcelana;
• barro;
• cristal;
• cerámicas.

silicatos de metales alcalinos solubles, – el resto – no. Por lo tanto, el silicato de sodio y de potasio se llama vaso de agua. adhesivo de papelería normal – esta es la sal de sodio del ácido silícico.

Sin embargo, los compuestos más interesantes son todos de la misma copa. ¿Qué únicas opciones para esta sustancia ni idea! Hoy en día, dada colores, mate, opciones ópticas. La cristalería es sorprendente en su esplendor y diversidad. Al añadir cierta metal y óxidos no metálicos de la mezcla se puede obtener una variedad de tipos de vidrio. A veces, incluso la misma composición, pero con diferentes porcentajes de los componentes conduce a una diferencia en las propiedades de la sustancia. Ejemplos son porcelana y loza, que la fórmula SiO ₂ * AL ₂ O ₃ * K ₂ O.

Vidrio de cuarzo – es una forma de producto de alta pureza, cuya composición se describe como sílice.

en el descubrimiento de compuestos de silicio

En los últimos años, los estudios han demostrado que el silicio y sus compuestos – los participantes más importantes en el estado normal de los organismos vivos. deficiencia de C o en exceso de un elemento dado asocian enfermedades tales como:

• cáncer;
• la tuberculosis;
• artritis;
• cataratas;
• la lepra;
• disentería;
• reumatismo;
• hepatitis y otras.

procesos de envejecimiento mismos también están asociados con el contenido cuantitativo de silicio. Numerosos experimentos con mamíferos han demostrado que la falta de un elemento que tiene el virus de ataques cardíacos, accidentes cerebrovasculares, el cáncer y la hepatitis C se activa.