logo

Взаимодействие на силиций с алкален разтвор

Силиконът съществува под формата на две модификации: кристална и аморфна. По-активна аморфна модификация. В хаван, разтривайте силикона. Прах от аморфен силиций - кафяв. В епруветка с аморфен силиконов прилима алкален разтвор. Когато сместа се нагрява, започва силна реакция. Силиконът реагира с алкали за освобождаване на водород. В разтвора се образува натриев силикат.

Оборудване: порцеланов хаван с пестик, епруветка с парна тръба, горелка.

Безопасност. Спазвайте правилата за алкали и запалими газове.

Формулиране на опит и текст - Ph.D. Павел Беспалов.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/ee05d9e6-4b54-4ce0-f06e-651ce04f6662/index.htm

В повечето реакции Si действа като редуциращ агент:

При ниски температури силицийът е химически инертен, а при нагряване неговата реактивност нараства драстично.

1. Взаимодейства с кислород при T над 400 ° С:

Si + O2 = SiO2 силициев оксид

2. Реагира с флуор при стайна температура:

Si + 2F2 = SiF4 флинт тетрафлуорид

3. При останалите халогени реакциите протичат при температура = 300 - 500 ° С

4. Със сярна пара при 600 ° C образува дисулфид:

5. Реакцията с азот е над 1000 ° C:

6. При температура = 1150 ° С реагира с въглерод:

SiO2 + 3С = SiС + 2СО

По твърдост карбордумът е близо до диаманта.

7. Силиконът не реагира директно с водород.

8. Силиконът е устойчив на киселини. Взаимодейства само със смес от азотни и флуороводороди (флуороводороди):

9. взаимодейства с алкални разтвори за образуване на силикати и освобождаване на водород:

10. Редукционните свойства на силиция се използват за отделяне на металите от техните оксиди: t

2MgO = Si = 2Mg + SiO2

В реакции със Si метали, окислителят е:

Силиконът образува силициди със s-метали и повечето d-метали.

Съставът на силицидите на този метал може да бъде различен. (Например, FeSi и FeSi2; Ni2Si и NiSi2.) Един от най-известните силициди е магнезиев силицид, който може да се получи чрез директно взаимодействие на прости вещества:

Силан (моносилан) SiH4

Силани (силициев хидриди) SiпН2n + 2, (виж алкани), където п = 1-8. Силаните са аналози на алкани, които се различават от тях по нестабилността на веригите Si-Si-.

SiH моносилан4 - безцветен газ с неприятна миризма; разтворен в етанол, бензин.

1. Разлагане на магнезиев силицид със солна киселина: Mg2Si + 4HCI = 2MgCI2 + SiH4

2. Редукция на Si халогениди с литиев алуминиев хидрид: SiCl4 + LiAlH4 = SiH4+ LiCl + AlCl3

Силанът е силно редуциращо средство.

1.SiH4 окислява се от кислород дори при много ниски температури:

2. SiH4 лесно хидролизирано, особено в алкална среда:

Силициев оксид (IV) (силициев диоксид) SiO2

Силициев диоксид съществува под формата на различни форми: кристални, аморфни и стъклени. Най-често срещаната кристална форма е кварц. С разрушаването на кварцовите скали се образуват кварцови пясъци. Кварцовите монокристали са прозрачни, безцветни (скален кристал) или оцветени с примеси в различни цветове (аметист, ахат, яспис и др.).

Аморфен SiO2 се среща под формата на минерален опал: силикагел е изкуствено съставен от SiO колоидни частици2 и е много добър адсорбент. Стъклен SiO2 известен като кварцово стъкло.

Физични свойства

В SiO вода2 разтваря се много слабо, в органични разтворители също практически не се разтваря. Silica е диелектрик.

Химични свойства

1. SiO2 - киселинен оксид, следователно аморфният силициев диоксид бавно се разтваря във водни разтвори на алкали:

2. SiO2 взаимодейства и при нагряване с основни оксиди:

3. Като нелетлив оксид, SiO2 измества въглеродния диоксид от Na2CO3 (по време на синтеза):

4. Силициевият диоксид реагира с флуороводородна киселина за образуване на флуоросиликатна киселина Н2СИФ6:

5. При 250 - 400 ° С SiO2 взаимодейства с газообразни HF и F2, образуващи тетрафлуоросилан (силициев тетрафлуорид):

Силициева киселина

- ортосилициева киселина Н4SiO4;

- метасилициева (силициева) киселина Н2SiO3;

- ди- и полисилициеви киселини.

Всички силициеви киселини са слабо разтворими във вода, лесно образуват колоидни разтвори.

Начини за получаване

1. Отлагане на киселини от разтвори на алкални метални силикати:

2. Хидролиза на хлорсилани: SiCl4 + 4Н2О = Н4SiO4 + 4HCl

Химични свойства

Силициевите киселини са много слаби киселини (по-слаби от въглеродна киселина).

При нагряване те се дехидратират, за да образуват силициев диоксид като краен продукт.

Силикати - соли на силициевата киселина

Тъй като силициевите киселини са изключително слаби, техните соли във водни разтвори са силно хидролизирани:

SiO3 2- + Н2О = HSiO3 - + OH - (алкална среда)

По същата причина, когато въглеродният диоксид преминава през силикатни разтвори, силициевата киселина се измества от тях:

Тази реакция може да се разглежда като качествена реакция към силикатни йони.

Сред силикатите, само Na е добре разтворим.2SiO3 и К2SiO3, които се наричат ​​разтворимо стъкло, а техните водни разтвори са течно стъкло.

стъкло

Обикновеното стъкло на прозореца има състав Na2O • CaO • 6SiO2, това е смес от натриеви и калциеви силикати. Той се произвежда чрез нагряване на сода Na2CO3, варовик SASO3 и пясък sio2;

цимент

Прахово свързващо вещество, което при взаимодействие с вода образува пластмасова маса, която с течение на времето се превръща в твърдо скално тяло; основен строителен материал.

Химичният състав на най-често срещания портландцимент (в масови%) е 20–23% SiO2; 62 - 76% СаО; 4 - 7% Al2О3; 2-5% Fe2О3; 1-5% MgO.

http://examchemistry.com/content/lesson/neorgveshestva/kremnyi.html

силиций

Силикон (Si). Този химичен елемент е 1/4 от състава на земната кора. Кварц, скален кристал, пясък, глина, гранит, слюда, азбест са всички химични съединения на силиция

Силиконът е междинен елемент (амфотер) и може да показва както метални, така и неметални свойства. Той може да образува химически съединения, както с метали, така и с неметали.

Чистият силиций е химически проста субстанция от сив цвят, твърд, огнеупорен и чуплив. Кристалният силиций има метален блясък и се използва широко в полупроводниковата индустрия (е полупроводник).

Силиконът ще може да тече както в кристалното състояние (кристален силиций), така и в аморфното състояние (аморфен силиций). Кристалният силиций се образува чрез охлаждане на разтвор на аморфен силиций в стопен метал. От своя страна, кристалният силиций е много крехък материал и лесно се натрошава в аморфен прах. По този начин аморфният силиций представлява фрагменти от кристали от кристален силиций.

В свободното състояние, силиций е доста трудно да се получи. Неговото промишлено производство е свързано с възстановяването на кварц, чиято химична формула е SiO2, Реакцията на редукция се извършва с горещ кокс (въглерод).

В лабораторията чистият силиций се редуцира от кварцов пясък с метален магнезий, като се използва следната реакция:

По време на тази реакция се образува кафяв прах от аморфен силиций. При нагряване прахът може да реагира бавно с концентрирани разтвори на алкали (например натриев хидроксид NaOH)

Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3+2H2, - Полученото комплексно вещество се нарича също течно стъкло.

Интересно е, че химичната активност на силиция зависи от размера на неговите кристали. Съкристалният силиций е по-малко химически активен от аморфния. Последният лесно реагира с флуор дори при обикновена температура и при температура от 400 - 600 ° С реагира с кислород, хлор, бром, сяра, за да образува съответните химични съединения. При много високи температури силицийът реагира съответно с азот и въглерод, за да образува нитрид и силициев карбид.

Ако се опитате да разтворите силиций в смес от флуороводородна HF (флуороводородна) и азотна HNO3 киселини, реакцията няма да продължи. Но ако провеждате химична реакция с алкална, например, с калиев хидроксид, реакцията ще се осъществи с образуването на сол на силициева киселина

Ако в пещта се запали силициев оксид (пясък) с кокс, се получава много твърдо кристално вещество.

SiO2 + 3С → SiC + 2СО

Carborundum е много твърдо и огнеупорно вещество. В промишлеността се произвежда в големи количества поради тези свойства. Интересно е, че кристалната решетка на карборунда е подобна на кристалната решетка на най-твърдата субстанция - диамант, но в нея отделните въглеродни атоми са равномерно заменени от атоми на силиций.

При високи температури, както и при химични реакции под действието на киселини върху метални съединения със силиций, се образува силан SiH.4.

Силанът е самозапалим, безцветен газ. Той може да се запали във въздуха, за да образува силициев диоксид и вода.

Ако силициевият оксид е SiO2 нагрята в присъствието на въглерод в поток от хлор, след това се извършва химическа реакция с образуването на силициев хлорид

Силициев хлорид е течност, температурата на кипене на която е само 54 ° С. Силициев хлорид се разтваря лесно във вода с образуването на разтвор на две киселини: силициева и солна

Ако тази химическа реакция протича в атмосфера на влажен въздух, при образуването на две киселини ще се появи гъст дим.

SiF силициев флуорид4 - образувана от химичната реакция на флуороводородна киселина и силициев оксид

Силициевият флуорид е безцветен газ с "силна" миризма. Както и силициев хлорид, във водата този газ образува две киселини: силиций и флуороводородна. Интересното е обаче, че силициевият флуорид може да взаимодейства с флуороводородна киселина, за да образува хексафлуоросиликатна киселина, чиято химична формула е Н2СИФ6. Нейните соли и самата киселина са отровни.

http://www.kristallikov.net/page115.html

Si + NaOH + H2O =? уравнение на реакцията

Спешно се нуждаете от помощ! Какви продукти се образуват в резултат на взаимодействието на силиций с воден разтвор на натриев хидроксид (Si + NaOH + H2O =?)? Напишете молекулярното, пълното и съкратеното йонно уравнение. Охарактеризирайте полученото съединение. Благодаря предварително!

В резултат на взаимодействието на силиций с воден разтвор на натриев хидроксид (Si + NaOH + H2O =?), Образуването на средна сол, натриев метасиликат и освобождаването на водороден газ. Уравнението на молекулната реакция е:

В този случай не е възможно да се запише уравнението на реакцията в йонната форма, тъй като взаимодействието не протича в разтвора, а във възва-течния интерфейс.
Натриев метасиликат е бяло твърдо вещество, чиито кристали се стопят без разлагане при нагряване. Разтваря се в студена вода (хидролизира се в аниона), концентрираният разтвор е колоиден ("течно стъкло", съдържа хидрозол). Разлага се в гореща вода, реагира с киселини, основи, въглероден диоксид.

В промишлеността, натриев метасиликат се получава чрез стопяване на силициев диоксид с хидроксид () или натриев карбонат (), както и разлагане на натриев ортосиликат ().

http://ru.solverbook.com/question/si-naoh-h2o-uravnenie-reakcii/

Отговорът

PlatinumBone

Първо, силиций реагира с натриев хидроксид, но при много важно условие: ако натриевият хидроксид е напълно концентриран! Реакциите:

Има втора реакция, дори ако натриевият хидроксид се разрежда! При условията: Отопление. Водата участва в реакцията:

Второ: силиций никога не реагира с разредена сярна киселина! Тъй като в този случай сярната киселина (dis.) Не е окислител, следователно само химически активни неметали могат да взаимодействат, то може да бъде халогени.

Трето: Да! И тук, сярна киселина (конц.) Е приличен окислител! Той окислява силиция до максимално окислително състояние от +4, докато силицийът ще действа като редуциращ агент и ще възстановява сярата до +4. Реакциите:

-------------------------------------------------------------------------------------------------
Имате въпроси? Попитайте! Аз да ви помогне? Благодаря за кликване! Благодаря!
"Ако човек знае какво иска, това означава, че или знае много, или иска малко."

http://znanija.com/task/428966

CHEMEGE.RU

Подготовка за изпита по химия и олимпиади

Силиконова химия

силиций

Позиция в периодичната таблица на химичните елементи

Силиконът се намира в основната подгрупа от група IV (или в група 14 в съвременната форма на PSCE) и в третия период на D.I. Менделеев.

Електронна структура на силиций

Електронната конфигурация на силиций в основното състояние:

+14Si 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2

Електронна конфигурация на силиций в възбудено състояние:

+14Si * 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3

Силиконовият атом съдържа на външното енергийно ниво 2 неспарени електрона и 1 неразделена електронна двойка в земно енергийно състояние и 4 несдвоени електрона в възбудено енергийно състояние.

Състоянието на окисление на силиконовия атом е от -4 до +4. Характерните окислителни състояния са -4, 0, +2, +4.

Физични свойства, методи за получаване и наличие на силиций

Силиконът е вторият най-често срещан елемент на Земята след кислорода. Той се намира само под формата на съединения. SiO силициев диоксид2 образува голям брой естествени вещества - скален кристал, кварц, силициев диоксид.

Обикновено силиконово вещество - атомният кристал от тъмно сив цвят с метален блясък, доста крехък. Точка на топене 1415 ° С, плътност 2.33 g / стз. Semiconductor.

Качествени реакции

Висококачествена реакция към силикатни йони SiO3 2- взаимодействие на силикатни соли със силни киселини. Силициевата киселина е слаба. Лесно се освобождава от разтвори на соли на силициева киселина под действието на по-силни киселини върху тях.

Например, ако към разтвор на натриев силикат се добави силно разреден разтвор на солна киселина, тогава силициевата киселина се освобождава не като утайка, а като гел. Разтворът ще се замъгли и "втвърди".

Na2SiO3 + 2HCl = Н2SiO3 + 2 NaCl

Видеото на взаимодействие на натриев силикат със солна киселина (производство на силициева киселина) може да се види тук.

Силиконови съединения

Основните окислителни състояния на силиция са +4, 0 и -4.

http://chemege.ru/silicium/

Силикон - общата характеристика на даден елемент и химични свойства

Мястото на силиция в периодичната система

Силиконът се намира в 14-та група на Периодичната таблица на химичните елементи D.I. Менделеев.

Външното енергийно ниво на въглеродния атом съдържа 4 електрона, които имат електронна конфигурация 3s 2 3p 2. Силиконът проявява окислителни състояния -4, +2, +4. Силиконът е типичен неметален, в зависимост от вида на трансформацията, елементът може да бъде окислител и редуциращ агент.

Силиконова алотропия

Кристален силиций - тъмно сиво вещество с метален блясък, висока твърдост, крехкост, полупроводник; t ° pl. 1415 ° С; t ° kip 2680 ° С.

Той има диамантена структура (sp3 - хибридизация на силициеви атоми) и образува силни ковалентни σ-връзки. Инертен е.

Аморфен силикон - кафяв прах, хигроскопичен, по-реактивен.

Получаване на силиций

1) 2С + Si +4 O2 - t ° → Si 0 + 2CO

2) 2Mg + Si +4O2 - t ° → 2MgO + Si 0

Намиране на силиций в природата

Силиконът е вторият най-често срещан елемент на Земята след кислорода и съдържанието му в земната кора е 27,6% (тегл.). Той се намира само под формата на съединения.

Силиконовият оксид образува голям брой естествени вещества - скален кристал, кварц, силициев диоксид. Тя е в основата на много полускъпоценни камъни - ахат, аметист, яспис и др.
Силиконът също е част от скално-образуващи минерали - силикати и алуминосиликати - фелдшпати, глини, слюда и др.

Химични свойства на Si

Типична активност на неметални среди.

Като редуциращ агент:
1) С кислород
Si 0 + 02 - t ° → Si + 4 O2

2) С халогени, с флуор без нагряване.
Si 0 + 2F2 → SiF4

3) С въглерод
Si 0 + C - t ° → Si + 4 C

(SiC - карборунд - твърд, използван за смилане)

5) Не реагира с киселини. Разтваря се само в смес от азотни и флуороводороди:
3Si + 4HNO3 + 18HF → 3H2[SIF6] + 4NO + 8H2О

6) С алкали (при нагряване):
SiO + 2NaOH + Н2O → Na2Si + 4O3+ 2H2

6) С метали (образуват се силициди):
Si 0 + 2Mg - t ° → Mg2Si-4

Чрез разлагане на метални силициди с киселина се получава силан (SiH4)
Mg2Si + 2H2SO4 → SiH4+ 2MgSO4

http://himege.ru/kremnij-ximicheskie-svojstva/

Силиконовата. Силиконови свойства.

Силиконът (Si) е неметален, стоящ в четвъртата група на периодичната таблица D.I. Менделеев. След кислорода силицийът е най-често срещаният елемент в земната кора. Той има 2 стабилни изотопа: 28 Si, 29 Si, 30 Si. В своята свободна форма силиций не се среща в природата.

Най-честите: соли на силициева киселина и силициев оксид (силициев диоксид, пясък, кварц). Те са част от минералните соли, слюда, талк, азбест.

Алотропия на силиций.

Силиконът има 2 алотропни модификации:

- кристални (светлосиви кристали. Структурата е подобна на диамантената кристална решетка, където силициевият атом е ковалентно свързан с 4 идентични атома и сам по себе си е в sp3 хибридизация);

- аморфен (кафяв прах, по-активна форма от кристалната).

Силиконови свойства.

- При температура на силиций реагира с кислород:

Ако няма достатъчно кислород (дефицит), може да се извърши следната реакция:

Когато SiO - монооксид, който също може да се образува от реакцията:

- При нормални условия силицийът може да реагира с F2, при нагряване - с Cl2. Ако температурата се увеличи още повече, Si ще може да взаимодейства с N и S:

- Силиконът може да реагира с въглерод, като дава карборунд:

- Силиконът е разтворим в смес от концентрирани азотни и флуороводороди:

- Силиконът се разтваря във водни разтвори на алкали:

- При нагряване с оксиди, силиконът непропорционален:

- При взаимодействие с метали силицийът действа като окислител:

Използването на силиций.

Силиконът е най-широко използван при производството на сплави за придаване на сила на алуминий, мед и магнезий и за производство на феросилициди, които са важни в производството на стомана и полупроводникови технологии. Силиконовите кристали се използват в слънчеви клетки и полупроводникови устройства - транзистори и диоди.

Силиконът също се използва като суровина за производството на силициеви съединения или силоксани, получени под формата на масла, смазочни материали, пластмаси и синтетични каучуци. Неорганични силициеви съединения се използват в технологията на керамиката и стъклото като изолационен материал и пиезокристали.

http://www.calc.ru/Kremniy-Svoystva-Kremniya.html

Натриев силикат, промишлена употреба

Натриевият силикат е натриевата сол на силициевата киселина. Включен в храната като емулгатор като добавка E550.
Натриевият силикат е естествено срещащо се вещество.

Натриевият силикат е известен като течно стъкло.

Той е неразделна част от различни минерали, почви, фелдшпат.

Химична формула Na2SiO3.

Видове натриеви силикати: t

  • Натриев силикат (натриев силикат);
  • Мета-натриев силикат (натриев метасиликат).

В лабораторни условия течната чаша за първи път е получена от немския професор по минералогия и химия, Nepomuk von Fuchs, през 1818 година.

Химико-физични свойства на течното стъкло

Натриевият силикат е бял прах, без вкус и мирис.

Течното стъкло е разтворимо в студена вода, образува дебел колоиден разтвор. Водни разтвори на натриев силикат са силно алкални. Чрез изпаряване на течността от разтвора на натриевия силикат се получава твърдо аморфно вещество. От пренаситен разтвор на течно стъкло се получава хидрофилен сорбент - силикагел.

Водният гъст разтвор на натриев силикат има тенденция да увеличава обема си с фактор осем при нагряване до триста градуса.

Производство на натриев силикат

В предприятията, течното стъкло се произвежда чрез химическа реакция на натриев хидроксид със силициев диоксид, който се среща при температура от 1000 градуса по Целзий. Други методи за получаване на течно стъкло са кристализация на стопилки от стъкла или утаяване от газовата фаза и разтвори, съдържащи натриев силикат.

Къде се използва течно стъкло

Натриевият силикат се използва в много области на производство:

  • като емулгатор Е550 при производството на насипни продукти, като гранулирана захар, сухи млечни смеси, полуготови продукти за приготвяне на тесто;
  • като добавка към сапун, перилни препарати, други детергенти за намаляване на слепването, увеличаване на обема и образуването на пяна;
  • в състава на медицинските прахове;
  • в козметика - прах, сенки за очи, сухо руж.
  • в металургичната промишленост - за брикетиране на метални фини фракции и стружки;
  • в заваръчния бизнес - за електродно покритие;
  • в металообработващата промишленост - за втвърдяване и електрическо рязане на метали;
  • в производството на сапун - като добавка в сапун и перилни препарати, за производство на детергентни пасти и прахове;
  • в хартиената промишленост - за картонени и хартиени контейнери;
  • в каучуковата промишленост - за бели сажди и други цели.

Натриевият силикат се използва в производството на бои и хартия. В допълнение, цимент, бетон и много строителни смеси са направени от течно стъкло.

Натриевите силикати не са нищо повече от воден разтвор на алкални натриеви силикати или течно стъкло.

Натриев силикат в прах за пране

Натриевият силикат е заместител на фосфат в прахообразните прахове и служи за омекотяване на водата. Това значително повишава ефективността и качеството на измиване, предотвратява отлагането на соли върху вътрешните структури на пералните машини. Натриевият силикат - алкализира разтвора и помага да се запазят замърсени частици в разтвора в суспензия

Натриевият силикат е компонент на някои прахове за пране.

Увреждане на натриев силикат

Вредните ефекти на натриевия силикат, можем да почувстваме в два случая:

  • ако хранителната добавка Е550 е в храната;
  • ако течното стъкло е в състава на козметични, медицински или детергенти.

Натриевият силикат може да предизвика алергични реакции при поглъщане или при взаимодействие с кожата.

В риск са хората, склонни към алергии и малки деца. В някои страни хранителната добавка E550 е забранена в храната.
Вредното въздействие върху тялото на течното стъкло не е достатъчно проучено.

За да се сведе до минимум възможното увреждане на здравето, препоръчително е да се изберат храни, перилни препарати и козметика без натриев силикат.

За измиване на детски дрехи препоръчваме да използвате перилен препарат без химикали.

http://chistown.ru/silikat-natriya/

Силикон плюс натрий

При нормални условия силицийът е по-скоро инертен, което се обяснява със силата на нейната кристална решетка, пряко взаимодейства само с флуор и в същото време показва редуциращи свойства:

Реагира с хлор при нагряване до 400–600 ° C:

Взаимодействие с кислород

Натрошеният силиций реагира с кислорода при нагряване до 400–600 ° C:

Взаимодействие с други неметали

При много високи температури около 2000 ° C, той реагира с въглерод:

При 1000 ° С реагира с азот:

Не взаимодейства с водород.

Взаимодействие с водородни халогениди

Флуоридът на водорода реагира при нормални условия:

с хлороводород - при 300 ° С, с бромоводород - при 500 ° С.

Взаимодействие с метали

Оксидиращите свойства на силиция са по-малко характерни, но се проявяват в реакции с метали, като по този начин образуват силициди:

Взаимодействие с киселини

Силиконът е устойчив на действието на киселини, в кисела среда, той е покрит с неразтворим оксиден филм и е пасивиран. Силиций взаимодейства само със смес от флуороводородна и азотна киселина:

Алкално взаимодействие

Разтваря се в алкали, образувайки силикат и водород:

приемане

Намаляване от магнезиев оксид или алуминий:

SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO;

Намаляване на кокса в електрическите пещи: t

SiO2 + 2С = Si + 2CO.

В този процес силицийът е доста замърсен със силициеви карбиди.

Най-чистият силиций се получава чрез редукция на силициев тетрахлорид с водород при 1200 ° С:

Също така чистият силиций се получава чрез термично разлагане на силан:

http://ido.tsu.ru/schools/chem/data/res/neorg/uchpos/text/g3_9_2.html
Up