Kremniy elementi va uning xossalari

Mavzu: Asosiy metallar va metallmaslar
Dars: Kremniy. asil gazlar
Kremniy er qobig'idagi eng keng tarqalgan kimyoviy elementlardan biridir. Uning tarkibi deyarli 30% ni tashkil qiladi. Tabiatda u asosan kremniy dioksidi, silikatlar va aluminosilikatlarning har xil shakllarida uchraydi.
Uning deyarli barcha birikmalarida kremniy tetravalentdir. Kremniy atomlari hayajonlangan holatda. Guruch. bitta.
Guruch. bitta
Bunday holatga kirish uchun 3s elektronlardan biri 3p orbitalda bo'sh joyni egallaydi. Bunda asosiy holatdagi 2 ta juftlashtirilmagan elektron oʻrniga qoʻzgʻalgan holatdagi kremniy atomida 4 ta juftlashtirilmagan elektron boʻladi. U almashinuv mexanizmi orqali 4 ni tashkil qilishi mumkin bo'ladi.

Guruch. 2

Guruch. 3
Kremniy atomlari ko'p bog'lanish hosil bo'lishiga moyil emas, balki yagona bog'lar -Si-O- bilan birikmalar hosil qiladi. Kremniy, ugleroddan farqli o'laroq, allotropiyaga ega emas.
Bittasi allotropik modifikatsiyalari kristalli kremniydir, bunda har bir kremniy atomi sp 3 gibridlanishida bo'ladi. Guruch. 2, 3. Kristalli kremniy - qattiq, o'tga chidamli va bardoshli, to'q kulrang rangli, metall yorqinligi bo'lgan kristalli modda. Oddiy sharoitlarda - yarimo'tkazgich. Ba'zida amorf kremniy kremniyning boshqa allotropik modifikatsiyasi sifatida ajratiladi. Bu to'q jigarrang kukun bo'lib, kimyoviy jihatdan kristalli kremniyga qaraganda faolroq. Bu allotropik modifikatsiya bo'ladimi - bu bahsli masala.
Kremniyning kimyoviy xossalari
1. Galogenlar bilan o'zaro ta'siri
Si + 2F 2 → SiF 4
2. Qizdirilganda kremniy kislorodda yonadi, kremniy oksidi (IV) hosil bo'ladi.
Si + O 2 → SiO 2
3. Yuqori haroratlarda kremniy azot yoki uglerod bilan o'zaro ta'sir qiladi.
3Si + 2N 2 → Si 3 N 4
4. Kremniy kislotalarning suvdagi eritmalari bilan reaksiyaga kirishmaydi. Ammo u ishqorlarda eriydi.
Si + 2NaOH + H 2 O → Na 2 SiO 3 + 2H 2
5. Kremniyni metallar bilan eritganda, silisidlar hosil bo'ladi.
Si + 2Mg → Mg 2 Si
6. Kremniy vodorod bilan toʻgʻridan-toʻgʻri oʻzaro taʼsir qilmaydi, lekin kremniy vodorod birikmalarini suv bilan silisidlarni reaksiyaga kiritish orqali olish mumkin.
Mg 2 Si + 4H 2 O → 2Mg(OH) 2 + SiH 4 (silan)
Silanlar tuzilish jihatdan alkanlarga o'xshaydi, lekin yuqori reaktivdir. Eng barqaror monosilan havoda yonadi.
SiH 4 +2 O 2 → SiO 2 + 2H 2 O
Silikon olish
Silikon kremniy oksidi (IV) dan qaytarilishi natijasida olinadi.
SiO 2 + 2Mg → Si + 2MgO
Vazifalardan biri yuqori toza kremniy olishdir. Buning uchun texnik kremniy kremniy tetraxloridga aylantiriladi. Olingan tetraklorid silanga aylanadi va silan qizdirilganda kremniy va vodorodga parchalanadi.
Silikon ikkita oksid hosil qilishga qodir: SiO 2 - kremniy oksidi (IV) va SiO - kremniy oksidi (II).

Guruch. 4
SiO - kremniy oksidi (II) - bu kremniyning kremniy oksidi (IV) bilan o'zaro ta'siridan hosil bo'lgan amorf to'q jigarrang moddadir.