Оксид кремнію

Кремній проявляє змінну валентність (II, IV), тому може утворювати два оксиду кремнію – монооксид і діоксид. Вони відрізняються фізичними та хімічними властивостями. Детальніше про оксиди кремнію говоримо в цій статті.

Монооксид

Формула оксид кремнію (II) – SiO. Це в’язке, схоже на смолу речовина. Зберігає аморфний стан і не окислюється при звичайних умовах. Не утворює солі, не проводить електрику.

Монооксид отримують двома способами:

нагріванням (температура вище 400 ° C) кремнію при нестачі кисню:

2Si + O2 → 2SiO;

методом Чохральського при відновленні діоксиду при високих температурах:

SiO2 + Si → 2SiO.

У твердому стані монооксид є темно-коричневий порошок. Виявляє міцність і інертність в реакціях з кислотами. Розчинний в плавикової кислоті.

Хімічні властивості монооксиду кремнію:

розкладається при нагріванні:

2SiO → 2Si + O2;

реагує з парами води при нагріванні до 500 ° C:

SiO + H2O → SiO2 + H2;

взаємодіє з вуглекислим газом при нагріванні:

SiO + СО2 → SiO2 + CO;

реагує з хлором при температурі 800 ° C, утворюючи рідкий хлорид кремнію:

2SiO + 4Cl2 → 2SiCl4 + O2.

Монооксид не зустрічається на Землі в природному середовищі. Однак газоподібний монооксид входить до складу міжзоряних пилових хмар.

Діоксид

Оксид кремнію (IV) – SiO2. Це тверде кристалічна тугоплавка речовина, нерозчинний у воді. Чи не проводить електричний струм.

Формулу діоксиду мають пісок, кварц, гірський кришталь, яшма, агат, аметист та інші гірські породи. Діоксид входить до складу 87% літосфери.

Діоксид кремнію має немолекулярну будову. Кристалічна решітка складається з атомів кремнію і кисню, пов’язаних ковалентними зв’язками. До кожного атому кремнію приєднано чотири атома кисню, а кожен атом кисню пов’язаний з двома атомами кремнію.

Діоксид можна отримати в лабораторії, нагрів кремній до 400-500 ° C в присутності кисню:

Si + O2 → SiO2.

Діоксид утворюється при дії кислот на розчинні силікати. В результаті утворюється кремнієва кислота розпадається на воду і діоксид:

  • Na2SiO3 + 2CH3COOH → 2CH3COONa + H2SiO3 ↓;
  • H2SiO3 → H2O + SiO2.

При нормальних умовах реагує тільки з плавиковою кислотою. З лугами та основними оксидами реагує при нагріванні. Не реагує з водою. Основні властивості з хімічними рівняннями представлені в таблиці.

Взаємодія Опис Рівняння
З неметалами Реагує з воднем і вуглецем з утворенням кремнію і карборунду відповідно

– SiO2 + 2Н2→ Si + 2H2O;

– SiO2 + 3С → SiC + 2CO

З активними металами Реагує при температурі вище 1000 ° С з утворенням кремнію. При надлишку металу утворюються силіциди

– SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO;

– SiO2 + 4Mg → Mg2Si + 2MgO

З фтороводнем Реагує з газом і плавиковою кислотою при нормальних умовах

– SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O;

– SiO2 + 6HF → H2[SiF6] + 2H2O

З лугами Сплавляється з утворенням силікатів SiO2 + 4NaOH → Na4SiO4 + 2H2O
З оксидами Реагує при високих температурах SiO2 + MgO → MgSiO3
З карбонатами лужних металів Взаємодіє при нагріванні SiO2 + K2CO3→ K2SiO3 + CO2

Діоксид кремнію використовується для виробництва скла, силікагелю, бетону.

Що ми дізналися?

Кремній утворює два оксиду – монооксид і діоксид. Монооксид – аморфна речовина, яке не утворює солі. Взаємодіє при нагріванні з водяною парою, вуглекислим газом, хлором. Розкладається на прості речовини при нагріванні. Діоксид – пісок і його похідні. Це кристалічна речовина з немолекулярною будовою. Не реагує з водою, кислотами (виняток – плавикова кислота). Взаємодіє з неметалами, металами, фтороводень, лугами, оксидами, карбонатами. Оксиди кремнію – діелектрики.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Властивості прометію