CPU? Pesek? In kakšna je vaša povezava s to besedo? Ali morda silicijsko dolino?
Karkoli je bilo, s silicijam se vsak dan soočamo in če vas zanima, kaj je SI in s tem, kar jedo, prosim za mačko.

Uvod

Biti študent, eden od moskovskih univerz, s posebnostjo "nanomateriali", sem vas želel predstaviti, dragi bralec, z najpomembnejšimi kemijskimi elementi našega planeta. Že dolgo se je odločil, kje začeti, ogljik ali silicijevo, in vseeno sem se odločil ustaviti na SI, ker srce katerega koli sodobnega pripomočka temelji na njem, če ga lahko izrazite, seveda. Poskušal bom dati misli izjemno preprost in dostopen s pisanjem tega gradiva, ki sem se pričakoval, večinoma za newbies, ampak tudi bolj napredne ljudi se bodo lahko naučili nekaj zanimivega, rad bi povedal, da je članek napisan izključno za razširitev obzorij zanima. In tako upognjeni.

Silicium.

Silicija (lat. Silicija), SI, kemični element IV skupine periodičnega sistema MENDELEEV; Atomsko število 14, atomska teža 28.086.
V naravi element predstavljajo tri stabilne izotope: 28SI (92,27%), 29SI (4,68%) in 30SI (3,05%).
Gostota (na N.U.) 2.33 g / cm?
Tališče 1688 K


Prah Si.

Zgodovinsko referenco

Silicijeve spojine, široko razširjene na zemlji, so bile znane osebi iz kamnite dobe. Uporaba kamnitih orodij za delo in lov je trajala več tisočletja. Uporaba silicijevih spojin, povezanih s svojo obdelavo, je proizvodnja stekla - začela se je približno 3000 let pred našim štetjem. e. (IN. Starodavni Egipt). Pred drugimi znana povezava Silicon - SiO2 oksid (silicijev dioksid). V 18. stoletju se je kremenca štela za preprosto telo in pripisana "deželam" (kot se odraža v njegovem imenu). Kompleksnost sestave silicijevega dioksida, ki je nameščena I. Ya. Burcellius. Prvič, leta 1825, je bil osnovni silicij iz Sif4 Sif4 SiF4, obnovil končni kovinski kalij. Novi element je dobil ime "Silia" (iz lat. Silex - Flint). Rusko ime je uvedla G. I. HESS leta 1834.

Silicon je zelo pogost v naravi kot del običajnega peska

Širjenje silicija v naravi

Glede na razširjenost v zemeljski skorji silicija - drugi (po kisiku) element, njegova povprečna vsebina v litosferi 29,5% (po teži). V zemeljski skorji silicija igra enako najpomembnejša vloga kot ogljik v živalskem in rastlinskem svetu. Za geokemijo silicija je pomembna izjemno trpežna vez s kisikom. Približno 12% litosfere je SiO2 silicijevega dioksida v obliki kvarčne minerala in njegovih sort. 75% litosfere temelji na različnih silikatih in aluminosilicah (poljski spatts, sljude, amfiboli itd.). Skupno število mineralov, ki vsebujejo silikat, presega 400.

Fizikalne lastnosti silicija

Mislim, da ni vredno ustaviti tukaj, vse fizične lastnosti Obstaja brezplačen dostop in navedel bom najbolj osnovno.
Vrelišče 2600 ° C
Silicon je pregleden za dolgovalne žarke
Dielektrična konstanta 11.7.
Silicij trdota v moos 7.0
Rad bi povedal, da je silicij krhki material, opazna plastična deformacija se začne pri temperaturah nad 800 ° C.
Silicon je polprevodnik, zato najde veliko uporabo. Električne lastnosti silicija so zelo odvisne od nečistoč.

Kemični lastnosti silicija

Veliko seveda lahko rečete, vendar se bom ustavil na najbolj zanimivih. V povezavah SI (podobno kot ogljik) 4-VIENNENE.
Na zraku silicija zaradi nastanka zaščitnega oksidnega filma, tudi pri povišanih temperaturah. V kisiku, je oksidirana od 400 ° C, ki tvori silicijev oksid (IV) SIO2.
Silicij je odporen na kisline in se raztopi samo v mešanici dušikovih in hidrofluovodskih kislin, se zlahka raztopi v vročih raztopinah z alkalijem s sproščanjem vodika.
Silicon oblikuje 2 skupine kisika, ki vsebuje silaje, ki vsebujejo kisik - siloksani in siloksen. Z dušikovim silicijam reagira pri temperaturah nad 1000 ° C, je pomembna praktična vrednost SI3N4 nitrid, ki ne oksidiranje v zraku, tudi pri 1200 ° C, odporna na kisline (razen dušikovih) in alkalijev, kot tudi staljene kovine in žlindre, ki jih naredi Dragocen material za kemično industrijo, kot tudi za proizvodnjo ognjevzdržnih. Visoka trdota, kot tudi toplotna in kemična odpornost, silicijeve spojine z ogljikom (SIC silicijev karbid), se razlikujejo in z borom (SiB3, SiB6, SiB12).

Getting Silicon.

Mislim, da je to najbolj zanimiv del, bomo podrobneje ustavili.
Odvisno od namena razlikovanja:
1. Silicon Electronic Quality. (t. N. ELEKTRONSKI SILICIN) - Najvišja kakovost silicija s silicijsko vsebino nad 99,999 mas%, specifična električna upornost elektronskega silicijevega silicija je lahko v območju od okoli 0,001 do 150 ω cm, vendar je treba zagotoviti vrednost odpornosti Izključno določena dodana zmes tega je e. Hitting kristala drugih nečistoč, vsaj daje določeno posebno električno upornost, praviloma, je nesprejemljivo.
2. Silicon sončne kakovosti (Tako imenovani "Sunny Silicon") - silicij s silicijsko vsebino nad 99,99% po masi, ki se uporablja za proizvodnjo fotovoltaičnih pretvornikov (sončne plošče).


3. Tehnični silicijev - silicijevi bloki polikristalne strukture, pridobljene s karističnim okrevanjem iz čistega kremenega peska; vsebuje 98% silicija, glavni adgex - ogljik odlikuje visoka vsebnost legirnih elementov - bor, fosfor, aluminij; V bistvu se je uporabljal za pridobitev polikristalnega silicija.

Silicon tehnične čistosti (95-98%) je pridobljen v električni lokaciji SIO2 silicijevega dioksida med grafitnimi elektrodami. V zvezi z razvojem polprevodniške tehnologije se razvijejo metode za pridobitev čistega in zlasti čistega silicija. To zahteva predhodno sintezo najčistejših izvirskih spojin silicija, od katerih se silicij ekstrahira z obnovitvijo ali toplotno razgradnjo.
Polikristalni silicij ("Polycremia") je najbolj čista oblika industrijskega silicija, proizvedenega - polizdelki izdelka, pridobljen s čiščenjem tehničnega silicija s kloridom in fluoridnimi metodami in se uporablja za proizvodnjo mono- in multigristalnega silicija.
Tradicionalno je polikristalni silicij pridobljen iz tehničnega silicija s prenosom na hlapne silane (monosilane, klorsilane, fluorosilane), z naknadno ločevanje nastalih silanov, čiščenje destilacije izbranega silana in zmanjšanje silana v kovinski silicije.
Čist polprevodniški silicij se doseže v dveh vrstah: polikristalni (obnoviti SICL4 ali SIHCL3 cink ali vodik, toplotno razgradnjo SI4 in SIH4) in monocrystaline. (Taljenje varnostne cone in »vlečenje« enega kristala staljenega silicija - metoda Czokhralsky).

Tukaj si lahko ogledate proces gojenja silicija, metoda czharsal.

Metoda Czokralsky. - način rastočega kristale z vlečenjem iz proste površine velikega volumna taline z začetkom začetka kristalizacije z prinašanjem kristala semena (ali več kristalov) dane strukture in kristalografsko usmerjenost v stik z brezplačnim površina taline.

Silicon Use.

Posebej dopiran silicij se pogosto uporablja kot material za proizvodnjo polprevodniških naprav (tranzistorji, termistorji, usmerniki, tiristorji, sončne celice, ki se uporabljajo v spacecraft., pa tudi veliko stvari vseh vrst).
Ker je silicij pregleden za žarke z valovno dolžino od 1 do 9 μm, se uporablja pri infrardeči optiki.
Silicon ima različne in vse razširitvene aplikacije. V metalurgiji SI.
Uporablja za odstranitev kisika, raztopljenega v staljenih kovinah (deoksidacija).
Silicon je del Veliko število železnih zlitin in neželeznih kovin.
Ponavadi silicija daje zlitino povečano odpornost proti koroziji, izboljša njihove lastnosti litja in povečuje mehansko trdnost; Vendar pa lahko z večjo vsebnostjo silicija povzroči krhkost.
Največja vrednost je največja vrednost železa, bakra in aluminijevih zlitin, ki vsebujejo rime.
Silicijev dioksid se obdeluje s steklom, cementom, keramičnimi, električnimi in drugimi industrijami.
Ultrachoft Silicon se pretežno uporablja za proizvodnjo posameznih elektronskih naprav (na primer procesor vašega računalnika) in mikrocirkoiki z enim čipom.
Čisti silikonski, superhumirni silicijevi odpadki, prečiščeni metalurški silicije v obliki kristalnega silicija so glavna surovina za sončno energijo.
Monokristalni silicij - Poleg elektronike in sončne energije, ki se uporablja za proizvodnjo plinskih laserskih ogledal.

Ultrabure Silicon in produkt njegove proizvodnje

Silicon v telesu

Silicon v telesu je v obliki različnih spojin, ki sodelujejo predvsem pri oblikovanju trdnih skeletnih delov in tkiv. Še posebej veliko silicija lahko kopičijo nekatere morske rastline (na primer diatomeje alg) in živali (na primer Silkinogovogovaya spužve, radiolearies), ki tvorijo močne vloge silicijevega oksida (IV) pri oceanu. V hladnih morjih in jezerih, Biogenic Ily, obogateni s silicijem, so v tropskih morjih nizki silicijevi apnenci. Med kopenskih rastlin, mnogi silikonski kopičijo žitaric, grebenov, palmovih dreves, skrinje. V vretenčarjih, vsebnost silicijevega oksida (IV) v asonih 0,1-0,5%. V največje količine Silicon je bil ugotovljen v gostem vezivnem tkivu, ledvicah, trebušni slinavki. V dnevni prehrani osebe vsebuje do 1 g silicija. Z visoko vsebnostjo v zračnem prahu silicijevega oksida (IV), vstopi v pljuča in povzroča bolezen - silikozo.

Zaključek

No, to je vse, če ste prebrali na koncu in malo spin, potem se približate uspehu. Upam, da nisem napisal v zaman in mi je bil napisal vsaj nekoga. Hvala za pozornost.

Silicon v prosti obliki je bil označen leta 1811 J.G. Lyusadak in L.TEROM, ko mimo silicijevega fluorida pare nad kovinskim kalijem, vendar ni bilo opisano kot element. Švedski kemik Y. Bercelius leta 1823 je dal opis silicija, pridobljenega z njim pri predelavi kalijeve soli K 2 SIF 6 kovinskega kalija pri visokih temperaturah. Novi element je dobil ime "Silia" (iz lat. Silex - Flint). Rusko ime "Silicon" je leta 1834 uvedla ruski kemik nemškega Ivanoviča Hess. Prevedeno iz dr. Grške. krhmnoz. - "Rock, Mountain".

Iskanje v naravi, potrdilo o prejemu:

V naravi je silicij v obliki dioksida in silikatov različnih sestav. Naravni silicijski dioksid je pretežno v obliki kremena, čeprav obstajajo drugi minerali - kristobalit, tridimitis, quitt, coizit. Amorfni silicijev dioksid je na voljo v diatomejskih sedimentih na dnu morij in oceanov - te vloge so bile oblikovane iz Sija 2, ki je bil del diatomeja alg in nekaj infusories.
Prosti silicij lahko dosežemo s kalciniranjem z magnezijem fine belega peska, ki kemična sestava To je skoraj čisti silikonski oksid, SIO 2 + 2mg \u003d 2MGO + SI. V industriji silicija je tehnična čistost pridobljena z obnavljanjem taline SIO 2 koksa pri temperaturi okoli 1800 ° C v lokih peči. Čistost tako pridobljenega silicija lahko doseže 99,9% (glavne nečistoče - ogljik, kovine).

Fizične lastnosti:

Amorfni silicij ima obliko rjavega prahu, katere gostota je 2,0th / cm 3. Kristalinični silicij je temno siva, briljantna kristalna snov, krhka in zelo trdna, kristalizirana v diamantno rešetko. To je tipičen polprevodnik (izvede elektriko bolje kot izolator gume tipa, in slabše od prevodnega - bakra). Silicon krhka, samo pri segrevanju nad 800 ° C, postane plastična snov. Zanimivo je, da je silicij pregleden za infrardeče sevanje, ki se začne z valovno dolžino 1,1 mikrometra.

Kemijske lastnosti:

Kemijsko silicij je nizko učinkovit. Pri sobni temperaturi reagira le z plinastim fluorom, medtem ko je oblikovana leteča SIF 4 silicijev tetrafluorid. Pri segrevanju na temperaturo 400-500 ° C silicija reagira s kisikom na tvorbo dioksida, s klorom, bromom in jodomom - z tvorbo ustreznih hlapnih tetragaloidov Sihal 4. Pri temperaturi okoli 1000 ° C silicija reagira z dušikom, ki tvori nitrid SI 3 N 4, z borovo - termično in kemično odpornimi boridami SIB 3, SIB 6 in SIB 12. Silicon z vodikom se ne odziva neposredno.
Za Etch Silicon se najpomembnejša uporabljena mešanica pakiranja in dušikovih kislin.
Silicon raztopi v Hot Alkalis Solutions: SI + 2Koh + H 2 O \u003d K2 SIO 3 + 2H2
Za silicij, povezave s stopnjo oksidacije je +4 ali -4.

Glavne spojine:

Silicon dioksid, SiO 2 - (Silicon Anhidrid), Besmene. Crysta. Snov, ognjevzdržne (1720 s), z visoko trdoto. Kislo oksid, kemično nizka, komunicira z raztopinami za polaganje in alkalije, ki tvorijo silikate v slednjem primeru - silikati. Silikate se oblikujejo tudi pri fiksiranju silicijevega oksida z alkalisom, glavnimi oksidi in nekaterih soli
SIO 2 + 4NAOH \u003d NA 4 SIO 4 + 2H 2 O; SIO 2 + CAO \u003d CASIO 3;
NA 2 CO 3 + CACO 3 + 6SIO 2 \u003d NA 2 CASI 6 O 14 + 2CO 2 (mešan Solikat natrijev kalcij, steklo) \\ t
Silicijeve kisline - šibke, netopne, se oblikujejo, ko se kislina doda v silikatno raztopino v obliki gela (pravna snov). H 4 SIO 4 (Orthokremium) in H 2 SIO 3 (metacremium ali silicij) obstaja samo v raztopini in nepovratno zavijemo v SiO 2 pri segretem in sušenju. Nastali trdni porozni produkt - silikagel, Ima razviti površini in se uporablja kot plini adsorbent, sušilnik, katalizator in katalizatorski nosilec.
Silikates. - Silicijeve kislinske soli večinoma (razen natrijevega in kalijevega silikata) so netopne v vodi. Topni silikati v raztopini so izpostavljeni močni hidrolizi.
Vodikove spojine - analogi ogljikovodikov, silay., spojine, v katerih so silicijevi atomi povezani z eno samo vezjo, sillen.Če so silicijevi atomi povezani z dvojno vezjo. Kot ogljikovodiki, te spojine tvorijo verige in prstane. Vsi silani so lahko samozavestni, tvorita eksplozivne zmesi z zrakom in se zlahka reagirajo z vodo: SIH 4 + 2H 2 O \u003d SIO 2 + 4H2
SIF 4 Silicon tetrafluorid, plin z neprijetnim vonjem, strupeno, se oblikuje pod delovanjem fluorogenic (Plating) kisline za silicije in veliko njegovih spojin, vključno s steklom:
NA 2 SIO 3 + 6HF \u003d 2NAF + SIF 4 + 3H 2 O
Reagira z vodo, ki tvori silicija in heksafluorocremia. (H 2 SIF 6) kisline:
3SIF 4 + 3H 2 O \u003d 2H2 SIF 6 + H 2 SIO 2
H 2 SIF 6 je podobna žveplovi kislini, soli - fluorosilicati.

Uporaba:

Največja raba silicija najde v proizvodnji zlitin, da bi dala moč aluminija, bakra in magnezija ter za pridobitev ferozilicidov, ki so pomembni v proizvodnji jekla in polprevodniške opreme. Silicijevi kristali se uporabljajo v sončnih ploščah in polprevodniških napravah - tranzistorji in diode. Silicon služi tudi kot surovine za proizvodnjo silikonskih spojin ali siloksanov, pridobljenih v obliki olj, mazivov, plastike in sintetičnih gume. Anorganske spojine Silicon se uporablja v keramiki in stekleni tehnologiji, kot so izolacijski material in piezokristali

Za nekatere organizme je silicija pomembna biogeni element. Je del podpornih formacij v rastlinah in okolju - pri živalih. V velikih količinah silicija so morski organizmi koncentrirani - diatomi alg, radiolarije, spužve. Velike količine silicija so koncentrirane s skrinjami in žitari, najprej - podmažnost bambusa in riža, vključno z rižem sejanja. Mišično človeško tkivo vsebuje (1-2) · 10 -2% silicijevega, kostnega tkiva - 17 · 10 -4%, krvi - 3,9 mg / l. Z živili v človeškem telesu dnevno pride do 1 g silicija.

Antonov s.m., Tomilin K.G.
HF Tyula, 571 skupina.

Viri: Silicon. Wikipedija; Silicon v spletnem Encyclopedia "Krog Comm",;
Silicon na spletnem mestu

Silicon (SI) - Druga v razširjenosti v zemeljski skorji je ne-metalna po kisiku. V naravi je v spojinah, je redko v čisti obliki. Struktura silicijevega atoma določa lastnosti elementa.

Struktura

Silicon - 14 Element periodične tabele MendelEV, ki se nahaja v tretjem obdobju, v skupini IV. Relativna atomska masa - 28.

Sl. 1. Položaj v tabeli MendelEV.

Jedro silicijevega atoma vsebuje 14 protonov in 14 nevronov in ima pozitivno naboj +14. Okoli jedra je tri elektronske lupinekjer se nahaja 14 elektronov. Zunanja energetska raven zaseda štiri elektrone, ki določajo valenco elementa. Silicon kaže stopnjo oksidacije +2, ker ima 3R-raven dva neparski elektron. Element se lahko premakne v navdušeno stanje zaradi praznega 3D orbitala, ki prikazuje stopnjo oksidacije +4.

Sl. 2. Struktura atoma.

Shema strukture silicijevega atoma - 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 2 ali +14 SI) 2) 8) 4.

Fizične lastnosti

Silicon je trdni temno sivi element s kovinskim bleščicami. To je polprevodnik. Ima eno modifikacijo, podobno strukturi z modifikacijo alotropnega ogljika - diamant. Vendar pa povezave med silicijevimi atomi niso tako trpežne, tako med ogljikovimi atomi.

Sl. 3. Silicon.

Silicon se nahaja v naravi v sestavi peska, gline, kvarca, silikatov. Silicon dioksid (SiO 2) - pesek. Get Silicon s kalciniranjem peska z ogljikom (premog) ali kovin:

• 2c + sio 2 t˚ → SI + 2CO;
• 3SIO 2 + 4AL → 3SI + 2A 2 O 3;
• 2MG + SIO 2 TH → SI + 2MGO.

Silicon se uporablja za proizvodnjo radijskih elementov, fotoelerjev, med proizvodnjo toplotno temeljitega materiala.

Kemijske lastnosti

Zahvaljujoč elektronski strukturi se lahko Silicon reagira z drugimi elementi, jemanjem ali daje elektron. V reakcijah s kovinami deluje kot redukcijsko sredstvo, z ne-kovine - oksidacijsko sredstvo. Pod optimalnimi pogoji silicija reagira samo s fluorom:

SI + 2F 2 → SIF 4.

Ko segreje, reagira:

• s kisikom (600 ° C) - SI + O 2 → SIO 2;
• s klorom (400 ° C) - SI + 2Cl 2 → SICL 4;
• z ogljikom (2000 ° C) - SI + C → SIC;
• z dušikom (1000 ° C) - 3SI + 2N 2 → SI 3 N 4.

To je oksidant v reakcijah s kovinami:

SI + 2MG → Mg 2 SI.

Lahko reagira s koncentriranimi alkalijami z izdajo vodika:

SI + 2NAOH + H 2 O → NA 2 SIO 3 + 2H2.

Silicon se ne reagira neposredno z vodikom in kislinami, poleg klorovodikove kisline HF: SI + 6HF → H 2 + 2H2 ali SI + 4HF → SIF 4 + 2H2. Spojina z vodikom je silana (SIH 4) - dobimo z razgradnjo solne kisline - Mg 2 SI + 2H2 SO 4 → SIH 4 - + 2MGSO 4.

Kaj smo vedeli?

Silicon - nemotalna četrta skupina periodičnega sistema. Na zunanji energetski ravni atoma so štirje elektroni. Ima stopnjo oksidacije +2. V naravi je v spojinah v obliki gline, peska, kremena in drugih snovi. Obstaja samo ena modifikacija silicija, podobno kot diamant. Get Silicon s segrevanjem peska z premog ali kovinami. Reagira element z nekovinami, kovinami in alkalisom. Z vodikom in kislinami (izjema - HF) ne reagira.

Značilen element

14 SI 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 2

Izotopi: 28 SI (92,27%); 29 SI (4,68%); 30 SI (3,05%)

Silicon - druga po kisiku v razširjenosti v elementu zemeljske skorje (27,6% teže). V svobodnem stanju se ne zgodi, je v glavnem v obliki SIO 2 ali silikatov.

SI spojine so strupene; vdihavanje najmanjši delci Sio 2 in drugi. Silicijska spojina (na primer, azbest) povzroča nevarno bolezen - silikozo

V glavnem stanju ima silikonski atom Valence \u003d II, in v navdušeni državi \u003d IV.

Najbolj stabilna stopnja oksidacije SI je +4. V spojinah s kovinami (silicid) S.O. -Four.

Metode pridobivanja silicija

Najpogostejša naravna silicijska spojina je silikat (silicijev dioksid) SIO 2. To je glavna surovina za silicon.

1) Obnovitev ogljika SIO 2 v lokih peči na 1800 "C: SIO 2 + 2C \u003d SI + 2SO

2) Visoko prečiščena SI iz tehničnega izdelka se dobi po shemi:

a) SI → SICL 2 → SI

b) SI → MG 2 SI → SIH 4 → SI

Fizikalne lastnosti silicija. Alotropične spremembe silicija

1) kristalinična silicij - srebrna snov - siva s kovinskim bleščice kristalna celica Vrsta diamanta; t. pl. 1415 "C, t. Kip. 3249" C, gostota 2,33 g / cm3; To je polprevodnik.

2) Amorfni silicijev - rjavi prah.

Kemični lastnosti silicija

V večini reakcij, SI deluje kot redukcijski agent:

Pri nizkih temperaturah je silicij kemično inertna, ko se segreje, njena reaktivnost močno povečuje.

1. Pri kisiku sodeluje pri T nad 400 ° C:

SI + O 2 \u003d Sio 2 Silicon oksid

2. Fluor reagira pri sobni temperaturi:

SI + 2F 2 \u003d SIF 4 Silicijev tetrafluorid

3. Z ostalimi reakcijskimi halogeni, pri temperaturi \u003d 300 - 500 ° C

SI + 2hal 2 \u003d Sihal 4

4. Z žveplovimi pari pri 600 ° C oblike disulfid:

5. Reakcija z dušikom se pojavi nad 1000 ° C: \\ t

3SI + 2N 2 \u003d SI 3 N 4 Silicon Nitrid

6. Pri temperaturah \u003d 1150 ° C reagira z ogljikom:

SIO 2 + 3C \u003d SIIS + 2CO

S trdoto Carbourund je blizu diamanta.

7. Silicon z vodikom se ne odziva neposredno.

8. Silicon stojala za delovanje kislin. Interactions samo z mešanico dušika in fluorida (Plating) kisline:

3SI + 12HF + 4HNO 3 \u003d 3SIF 4 + 4NO + 8H 2 O

9. reagira z alkalnimi rešitvami za oblikovanje silikatov in sproščanja vodika:

SI + 2NAOH + H 2 O \u003d NA 2 SIO 3 + 2H 2

10. Pridobljene lastnosti silicija se uporabljajo za sprostitev kovin iz njihovih oksidov:

2MGO \u003d SI \u003d 2 mg + SiO 2

V reakcijah s SI kovinami - oksidacijsko sredstvo:

Silicon tvori silikocide s S-kovinami in večino D-kovin.

Sestavek tega kovinskih silicidov se lahko spreminja. (Na primer FESI in FESI 2; NI 2 SI in NISI 2.) Eden najbolj znanih silicidov - magnezijevega silida, ki ga lahko dobimo z neposredno interakcijo preprostih snovi:

2MG + SI \u003d MG 2 SI

Silan (monosilane) SIH 4

Silay (silicijev) SI N H 2N + 2, (CF. Z alkanami), kjer je n \u003d 1-8. Silan je analogi iz alkanov, razlikujejo od nestabilnosti verig -Si-Si-.

Monosilane SIH 4 - Brezbarvni plin z neprijetnim vonjem; raztopljen v etanolu, bencin.

Metode za pridobitev:

1. Razgradnja magnezijevega silida klorovodikova kislina: Mg 2 SI + 4HCI \u003d 2MGCI 2 + SIH 4

2. OBNOVITEV HALIDESA SI ALUMINOHYDREID litij: sicl 4 + Lialh 4 \u003d SIH 4 + licl + alcl 3

Kemijske lastnosti.

Sylan je močan redukcijski agent.

1.Sih 4 oksidiran s kisikom, tudi pri zelo nizkih temperaturah:

SIH 4 + 2O 2 \u003d SIO 2 + 2N 2

2. SIH4 je lahko hidroliziran, zlasti v alkalnem okolju:

SIH 4 + 2N 2 O \u003d SIO 2 + 4N 2

SIH 4 + 2NAOH + H 2 O \u003d NA 2 SIO 3 + 4N 2

Silicon Silicon Oxide (IV) SIO 2

Silicijevka obstaja v obliki različne oblike: Kristalinični, amorfni in stekleni. Najpogostejša kristalna oblika je kremen. Pri uničevanju kvarčnih kamnin se oblikujejo kremene peske. Quartz Enotni kristali so prozorni, brezbarvni (nosorogovo) ali naslikali nečistoče v različnih barvah (ametist, agat, jasper itd.).

Amorfni SIO 2 najdemo v obliki mineralnega opala: silikagela, ki jo sestavljajo SIO 2 koloidni delci in je zelo dober adsorbent. Zdravilo SIO 2 je znano kot kremeno steklo.

Fizične lastnosti

SIO 2 se zelo rahlo raztopi v vodi, v organskih topilih pa je prav tako praktično ne raztopljena. Silicijev dioksid je dielektrični.

Kemijske lastnosti

1. SIO 2 je kisli oksid, tako da se amorfni kreten počasi raztopi v vodnih raztopinah alkalije:

SIO 2 + 2NAOH \u003d NA 2 SIO 3 + H 2

2. SIO 2 sodeluje tudi pri segrevanju z glavnimi oksidi:

SIO 2 + K 2 O \u003d K2 SIO 3;

SIO 2 + SAO \u003d CASIO 3

3. Biti nehlapni oksid, SIO 2 premakne ogljikov dioksid iz na 2 CO 3 (pri fiksiranju):

SIO 2 + NA 2 CO 3 \u003d NA 2 SIO 3 + CO 2

4. Silica se reagira s klorovodikovo kislino s fluoridom, ki tvori klorovodikovo kislino s silikonsko močjo H 2 SIF 6:

SIO 2 + 6HF \u003d H 2 SIF 6 + 2N 2 O

5. Pri 250 - 400 ° C SIO 2 sodeluje z plinasto HF in F 2, ki tvorijo tetrafluorosilane (silicijev tetrafluorid):

SIO 2 + 4HF (plin.) \u003d SIF 4 + 2N 2

SIO 2 + 2F 2 \u003d SIF 4 + O 2

Silicijeve kisline

Znana:

Ortokramium kislina H 4 SIO 4;

Metacremium (silicij) kislina H 2 SIO 3;

Di- in policrumične kisline.

Vse silicijeve kisline so nizko topne v vodi, preprosto tvorijo koloidne raztopine.

Metode boljšega

1. Odlaganje kislin iz raztopin alkalijskih kovinskih silikatnih raztopin: \\ t

NA 2 SIO 3 + 2HCL \u003d H 2 SIO 3 ↓ + 2NACL

2. Hidroliza klorsilanov: SICL 4 + 4N 2 O \u003d H 4 SIO 4 + 4HCL

Kemijske lastnosti

Silicijeve kisline so zelo šibke kisline (šibkejše od koalične kisline).

Pri segrevanju so dehidrirani z tvorbo kot končni silikast

H 4 SIO 4 → H 2 SIO 3 → SIO 2

Silikati - soli silicijevih kislin

Ker so silicijeve kisline izjemno šibke, so njihove soli v vodnih raztopinah močno hidrolizirane:

NA 2 SIO 3 + H 2 O \u003d Nahsio 3 + NaOH

SIO 3 2- + H 2 O \u003d HSIO 3 - + IT - (alkalni medij)

Iz istega razloga, ko vozi ogljikov dioksid s silikatnimi raztopinami, je silicij kislina razseljena:

K 2 SIO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d H 2 SIO 3 ↓ + K 2 CO 3

SIO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d H 2 SIO 3 ↓ + CO 3

Ta reakcija se lahko šteje za kvalitativna reakcija na silikatnih ionih.

Med silikati, samo na 2 SIO 3 in K2 SIO 3, so dobro topni, ki se imenujejo topno steklo, in njihovo vodne rešitve - tekoče steklo.

Glass.

Običajno okno steklo ima sestavo na 2 O Sao 6sio 2, i.e. je mešanica natrijevih silikatov in kalcija. Pridobimo ga z fuzijo sode na 2 CO 3, SASO 3 apnenec in SIO 2 peska;

NA 2 CO 3 + CACO 3 + 6SIO 2 \u003d NA 2 O SAO 6SIO 2 + 2SO 2

Cement

Plinasti pleteni material, ki nastane pri interakciji s plastično maso z vodo, se skozi čas obrnemo na trdno telo kampany; Glavni gradbeni material.

Kemijska sestava najpogostejšega pristaniškega cementa (v mas.%) - 20 - 23% SiO 2; 62 - 76% SPS; 4 - 7% AL 2 O 3; 2-5% Fe 2 O 3; 1-5% MGO.

Opis in lastnosti silicija

Silicon - element, dobro uporabljena skupina, tretje obdobje v tabeli elementov. Atomsko število 14. Formula silicijeva- 3S2 3P2. Definiran kot element leta 1811, in leta 1834 rusko ime "Silicon", namesto nekdanjega Sicilija. Topi na 1414 ° C, kuhamo pri 2349 ° C.

Spominja molekularno strukturo, vendar se mu na trdemnosti slabši. Precej krhka, v ogrevanem stanju (vsaj 800 ° C) pridobi plastičnost. Sije v infrardečem sevanju. Monokristalni tip silicija ima polprevodniške lastnosti. Glede na nekatere značilnosti atom silicijevegapodobna atomski strukturi ogljika. Elektronski silicijev Imajo enako valenco, kot z ogljikovo strukturo.

Delavci lastnosti silicija Odvisna od vsebine določene vsebine v njem. Silicon predvideva drugačen vrsto prevodnosti. Zlasti je to "luknja" in "elektronski". Za pridobitev prvega v silicija se doda bor. Če add. fosfor, silicije Pridobiti drugo vrsto prevodnosti. Če se silicij segreje skupaj z drugimi kovinami, posebne spojine, imenovane "silikocidi", na primer z reakcijo " magnezij-silicije«.

Silicon, ki gre na potrebe elektronike, se v prvi vrsti ocenjuje po značilnostih zgornjih plasti. Zato je treba opozoriti na njihovo kakovost, se neposredno odraža v splošnih kazalnikih. To je odvisno od delovanja naprave. Da bi dobili najbolj sprejemljive kazalnike zgornjih silikonskih plasti, se zdravijo z različnimi kemijskimi metodami ali izpostavljeni obsevanju.

1. "Sere-silicon", Oblikuje silicijev sulfid, enostavno interakcijo z vodo in kisikom. Ko reakcije s kisikom, v temperaturnih pogojih nad 400 ° C, se izkaže silicijev dioksid. Pri isti temperaturi, reakcije s klorom in jodom postajajo mogoči, kot tudi broma, med tem, hlapne snovi nastanejo - tetragaloidi.

Priključite silicij in vodik, z neposrednim stikom, ne bo delovalo, za to obstajajo metode posredne narave. Pri 1000 ° C je reakcija z dušikom, kot tudi Bora, izkaže nitrid in Borid Silicon. Pri enaki temperaturi, ki povezuje silicij z ogljikom, lahko proizvajate silicon Carbide., tako imenovani "Carboorund". Ta sestava ima trdno strukturo, kemijska aktivnost je počasna. Uporablja kot abrazivno.

V povezavi s iron, silicije Oblikuje posebno mešanico, omogoča taljenje teh elementov, v katerih se oblikuje ferozilna keramika. Poleg tega je njena temperatura taljenja precej nižja kot če se raztopijo ločeno. Pri temperaturnem načinu nad 1200 ° C se začne tvorba elementa silicijev oksid.Tudi pod določenimi pogoji se izkaže silicon hidroksid.. Ko se uporabljajo jedratne silicije, se uporabljajo alkalne raztopine na vodni osnovi. Njihova temperatura mora biti vsaj 60 ° C.

Polje in rudarstvo silicija

Element - druga za širjenje na planetu snov. Silicije To je skoraj tretjina volumna zemeljska skorja. Samo kisik je pogostejši. To je predvsem izraženo s silicijevim dioksidom - spojina na osnovi silicijevega dioksida. Glavni derivati \u200b\u200bsilicijevega dioksida so kremen, različne peske, kvarce, kot tudi polje. Po tem so silikatne silicijeve spojine. NORPORTS ZA SILICON - RARE FENOMEN.

Silicon Use.

Silicon, kemijske lastnosti ki določajo področje uporabe, je razdeljena na več vrst. Manj čisti silikon gre na metalurške potrebe: na, na primer, za dodatek v aluminij, silicije Aktivno spremeni svoje lastnosti, deoksidizatorje itd. Aktivno spreminja lastnosti kovin, z dodajanjem. struktura. Silicije Z njimi z zamenjavo delavcev značilnosti, silicijev Dovolj je hkrati zelo majhen znesek.

Tudi iz surovega silicija proizvajajo boljše izvedene finančne instrumente, zlasti, mono in polikristalne silicije, pa tudi silikonske organske organe so silikoni in različna organska olja. Našel je tudi svojo uporabo v proizvodnji cementa in steklene industrije. Ni šel okoli proizvodnje opeke, tovarniško izdelavo porcelana in tudi brez tega, da ne uspe.

Silicon je del znanega silikatnega lepila, ki sega na popravila, in preden je bil uporabljen v potrebe pisalne potrebščine, dokler se ni več praktičnih nadomestkov. Sestava nekaterih pirotehničnih izdelkov prinaša tudi silicon. Iz nje in njenih železnih zlitin lahko dobite vodik na prostem.

Kaj je bolj kvalitativno silicon? Plošče Solarne plošče so vključene tudi v silicij, seveda ne tehnične. Za te potrebe je potreben silicij popolne čistosti ali vsaj tehnični silikon najvišje stopnje čiščenja.

Tako imenovani "Elektronski silicije", ki vsebuje silicij za skoraj 100%, ima veliko boljše kazalnike. Zato je prednostno v proizvodnji ultra jasnih elektronskih naprav in kompleksnih čipov. S svojo proizvodnjo zahtevajo kakovostno proizvodnjo shema, silicijeza katero bi moral iti samo višja kategorija. Delovanje teh naprav je odvisno od tega, koliko vsebuje silikon Neželene nečistoče.

Silicon ima pomembno mesto v naravi, večina živih bitij pa nenehno doživlja potrebo. Za njih je to nekakšna sestava stavbe, ker je izjemno pomembna za zdravje mišično-skeletnega sistema. Vsak dan se oseba absorbira do 1 g silicijeve spojine.

Ali je Silicon škodljiv?

Da, iz razloga, da je silicijev dioksid izjemno nameščen za formacijo prahu. Ima dražilni učinek na sluznice telesa in se lahko aktivno kopičijo v pljučih, kar povzroča silicos. Če želite to narediti, na proizvodnjo silicijevih elementov, povezanih s predelavo elementov silicija, je treba uporabiti respiratorje. Še posebej pomembna za njihovo prisotnost, če govorimo o silicijevem monoksidu.

Silicon Cena

Kot veste, vse sodobne elektronske opreme, ki segajo od telekomunikacij in konča z računalniškimi tehnologijami, temelji na silicijskem uporabi z uporabo svojih polprevodniških lastnosti. Drugi analogi se uporabljajo v veliko manjši meri. Edinstvene lastnosti Silicon in njegovi derivati \u200b\u200bso še vedno iz konkurence, za več let naprej. Kljub zmanjšanju cen v letu 2001 silicon, prodaja Hitro prišel normalno. In že leta 2003 je bil prihodka od prodaje 24 tisoč ton na leto.

Za najnovejše tehnologije, ki zahtevajo skoraj kristalno čistočo silicija, njegovi tehnični analogi niso primerni. In zaradi njegovega kompleksnega čistilnega sistema se cena ustrezno poveča. Polikristalni tip silicija je pogostejši, njegov enim kristalinični prototip je nekoliko manj povpraševanja. Hkrati pa delež uporabe silicija za polprevodnike zavzema levji del prometa.

Cene proizvodov se razlikujejo glede na čistost in destinacijo silicon, buy. Kar lahko začnete od 10 centov na kg surovih surovin in do 10 dolarjev in več za "elektronski" silicije.