Silikon dan senyawanya. Silicon di alam. Penggunaan silikon

Salah satu yang paling populer dalam seni dan industri elemen adalah silikon. Bahwa itu berutang sifat yang tidak biasa. Saat ini ada banyak senyawa yang berbeda dari elemen ini, yang memainkan peran penting dalam sintesis dan penciptaan produk teknis, gelas, kaca, peralatan, bahan bangunan, perhiasan dan industri lainnya.

Karakteristik umum dari silikon

Jika kita mempertimbangkan posisi silikon dalam sistem periodik, adalah mungkin untuk mengatakan:

1. IV terletak di subkelompok utama kelompok.
2. Urutan nomor 14.
3. Atom massa 28,086.
4. Simbol kimia Si.
5. Nama - silikon, atau dalam bahasa Latin - silicium.
6. Konfigurasi elektronik lapisan 4e luar: 2e: 8e.

Kisi kristal silikon mirip dengan kisi berlian. Node diatur atom, jenisnya - wajah berpusat kubik. Namun, karena panjang yang lebih besar dari komunikasi sifat fisik silikon sangat berbeda dari sifat modifikasi karbon allotropic.

sifat fisik dan kimia

Ada dua modifikasi alotropik dari elemen: amorf dan kristal. Mereka sangat mirip. Namun, seperti halnya dengan bahan lain, perbedaan utama antara mereka - kisi kristal silikon.

Dalam hal ini, kedua versi - serbuk warna yang berbeda.

1. Kristal silikon adalah logam bubuk-seperti abu-abu gelap mengkilap. strukturnya sesuai dengan berlian, tetapi sifat yang berbeda. Memiliki:

• kerapuhan;
• kekerasan rendah;
• sifat semikonduktor;
• Suhu leleh 1415 ⁰ C;
• kerapatan 2,33 g / cm ^3;
• suhu mendidih 2700 ⁰ C.

aktivitas kimia adalah rendah dibandingkan dengan bentuk allotropic lainnya.

2. amorf silikon - bubuk coklat coklat, memiliki berlian struktur silnorazuporyadochennogo. Reaktivitas cukup tinggi.

Secara umum, perlu dicatat bahwa bereaksi tidak suka silikon. Untuk membuatnya bereaksi, suhu yang diperlukan tidak kurang dari 400-500 ⁰ C. Berbagai senyawa kimia yang terbentuk dari silikon di bawah kondisi ini. Seperti:

• oksida;
• halida;
• bunuh diri;
• nitrida;
• borida;
• karbida.

Mungkin interaksi silikon dengan asam nitrat atau alkali, yang disebut proses etsa. silikon luas, yang sekarang menjadi lebih umum.

Berada di alam

Silicon secara alami ditemukan dalam jumlah yang cukup signifikan. Hal ini di tempat kedua setelah prevalensi oksigen. fraksi berat adalah sekitar 30%. Air laut juga mengandung unsur aktif dalam konsentrasi 3 mg / L. Oleh karena itu, kita tidak bisa mengatakan bahwa silikon di alam - itu adalah elemen langka.

Sebaliknya, ada banyak batu yang berbeda dan mineral, sebagai bagian dari yang terjadi dan dari mana ia dapat diekstraksi. senyawa silikon alami yang paling umum adalah:

1. Silica. Rumus kimia SiO _2. Ada cukup berbagai bentuk mineral dan batuan pada dasar: pasir, batu, feldspar, kuarsa, batu kristal, amethyst, kalsedon, akik, opal, jasper, dan lain-lain.
2. Silikat dan silikat aluminium. Kaolin, feldspar, mika, garam asam silikat, asbes, talk.

Dengan demikian, penyebaran secara luas dalam silikon alam dan senyawanya yang populer dan permintaan untuk orang-orang untuk menggunakan untuk keperluan teknis.

Silicon dan senyawanya

Sejak murni dianggap ada unsur tidak bisa, karena itu, memiliki kepentingan yang berbeda dari senyawanya. Dari sudut pandang kimia mungkin tiga keadaan oksidasi +2, +4, -4. Proceeding dari ini, dan juga karena inersia mereka, tetapi terutama pada struktur kristal kisi, menghasilkan jenis utama berikut zat:

• senyawa biner dengan non-logam (silan, karbida, nitrida, phosphide, dan sebagainya;
• oksida;
• asam silikat;
• silikat logam.

Mari kita mempertimbangkan betapa pentingnya silikon dan senyawanya, adalah yang paling umum dan populer bagi orang-orang.

oksida silikon

Ada dua jenis zat dinyatakan dengan rumus:

• SiO;
• SiO _2.

Namun, yang paling banyak digunakan memiliki dioksida. Ini ada di alam dalam bentuk batu semi mulia yang sangat indah:

• batu akik;
• kalsedon;
• opal;
• Akik;
• jasper;
• amethyst;
• berlian imitasi.

Penggunaan silikon dalam bentuk ini telah menemukan aplikasi dalam pembuatan perhiasan. Sangat emas yang indah dan perhiasan perak yang dibuat dengan semimulia ini dan batu semimulia.

Beberapa variasi dari silika:

• kuarsa;
• sungai dan pasir kuarsa ;
• batu;
• feldspars.

Penggunaan silikon dalam jenis seperti diterapkan di konstruksi, teknik, elektronik, industri kimia, metalurgi. Bersama-sama, oksida terdaftar mengacu pada zat tunggal - silika.

Karbid Kremniya dan penggunaannya

Silikon dan senyawanya - bahan dari masa depan dan masa kini. Salah satu materi tersebut adalah silikon karbida atau karbida elemen. Rumus kimia SiC. Hal ini terjadi di alam sebagai Moissanite mineral.

Dalam bentuk murni dari karbon dan senyawa silikon - indah, kristal transparan, struktur seperti berlian. Namun, untuk keperluan teknis digunakan dicat warna bahan hijau dan hitam.

Karakteristik utama dari substansi, yang memungkinkan penggunaannya dalam industri, teknologi, industri kimia, sebagai berikut:

• lebar gap semikonduktor;
• kekuatan yang sangat tinggi (7 skala Mohs) ;
• tahan terhadap suhu tinggi;
• elektroustoychivost baik dan konduktivitas termal.

Semua ini memungkinkan penggunaan silikon karbida sebagai bahan abrasif dalam metalurgi dan kimia sintesis. LED juga, didasarkan menghasilkan spektrum yang luas dari tindakan, bagian untuk tungku kaca, nozel, obor, perhiasan (Moissanite dihargai FIANITE atas).

Silan dan signifikansinya

Senyawa hidrogen silikon adalah silan dan nama tidak dapat diperoleh dengan sintesis langsung dari mulai bahan. Untuk mendapatkan berbagai logam silikida digunakan, yang mengalami perlakuan asam. Akibatnya, gas silan dilepaskan dan membentuk garam logam.

Sangat menarik bahwa senyawa tersebut tidak pernah diproduksi sendiri. Selalu dalam reaksi dari campuran mono-, di- dan Trisilane di mana atom silikon dihubungkan bersama dalam rantai.

Pada sifat-sifat senyawa ini - yang kuat reduktor. Sendiri sehingga mudah teroksidasi oleh oksigen, kadang-kadang eksplosif. reaksi kekerasan dengan halogen selalu dengan banyak pelepasan energi.

Penerapan silane berikut:

1. Reaksi sintesis organik, sebagai akibat dari yang penting untuk silikon - silikon, karet, sealant, pelumas, emulsi dan lain-lain.
2. Microelectronics (monitor LCD, diagram teknis terpadu, dll).
3. Tinggi kemurnian polysilicon.
4. prosthetics gigi.

Dengan demikian, silanes di dunia modern yang tinggi.

asam silikat dan silikat

Hidroksida dari elemen - mereka silika yang berbeda. dibedakan:

• meta;
• o;
• polysilicon dan asam lainnya.

Semua dari mereka memiliki fitur-fitur umum - ketidakseimbangan ekstrim dalam keadaan bebas. Mereka mudah terurai oleh panas. Dalam kondisi normal, ada berumur pendek, mengubah pertama ke sol dan kemudian gel. Setelah kering, gel silika, struktur tersebut disebut. Mereka digunakan sebagai adsorben dalam filter.

Penting dari sudut pandang industri, adalah garam dari asam silikat - silikat. Mereka adalah dasar penyusunan zat tersebut, seperti:

• kaca;
• beton;
• semen;
• zeolit;
• kaolin;
• porselen;
• gerabah;
• kristal;
• keramik.

silikat logam alkali - larut, sisanya - tidak ada. Oleh karena itu, natrium dan kalium silikat disebut gelas air. perekat alat tulis yang normal - ini adalah garam natrium dari asam silikat.

Tapi senyawa yang paling menarik adalah semua gelas yang sama. Yang satunya pilihan untuk bahan ini tidak tahu! Hari ini, mengingat berwarna, optik, pilihan matte. Gelas yang mengejutkan di kemegahan dan keragaman. Ketika menambahkan logam tertentu dan oksida nonlogam untuk campuran dapat memperoleh berbagai jenis kaca. Kadang-kadang bahkan komposisi yang sama, tetapi persentase yang berbeda dari komponen menyebabkan perbedaan dalam sifat-sifat substansi. Contohnya adalah porselin dan gerabah, yang rumus SiO ₂ * AL ₂ O ₃ * K ₂ O.

Kuarsa kaca - adalah bentuk produk kemurnian tinggi, yang komposisi digambarkan sebagai silika.

dalam senyawa silikon Penemuan

Selama beberapa tahun terakhir, penelitian telah menunjukkan bahwa silikon dan senyawanya - peserta yang paling penting dalam keadaan normal organisme hidup. Kekurangan C atau kelebihan dari unsur tertentu terkait penyakit seperti:

• kanker;
• TBC;
• arthritis;
• katarak;
• kusta;
• disentri;
• rematik;
• hepatitis dan lain-lain.

proses penuaan itu sendiri juga terkait dengan isi kuantitatif silikon. Sejumlah percobaan pada mamalia telah menunjukkan bahwa kurangnya virus elemen yang memiliki serangan jantung, stroke, kanker dan hepatitis C diaktifkan.