Валентність кремнію

У з’єднаннях з іншими хімічними елементами проявляється II або IV валентність кремнію. Прояв валентності залежить від стану атома. Про утворення валентності в сполуках кремнію читайте нижче.

Як визначити

Вища валентність кремнію визначається по групі періодичної таблиці Менделєєва. Кремній знаходиться в IV групі, значить, має четверту вищу валентність.

Різницею між числом вісім і номером групи визначити нижчу валентність кремнію можна. Щоб зрозуміти, чому нижча валентність кремнію II, а не IV, слід звернутися до більш докладного будовою атома кремнію.

Елемент знаходиться під 14 номером, у третьому періоді. Це означає, що навколо ядра атома на трьох енергетичних рівнях знаходиться 14 електронів. Електронна конфігурація атома кремнію – 1s22s22p63s23p2.

Число валентних електронів залежить від стану атома. У звичайному стані два спарених електрона знаходиться на s-підрівні і два неспарених електрона – на p-підрівні. Ці два неспарених електрона вказують на нижчу валентність – II. У збудженому стані один електрон з s-підрівні розпарюється і переходить на p-підрівень. В результаті утворюється чотири неспарених електрона, що визначають вищу валентність IV.

Для визначення валентності в сполуках необхідно орієнтуватися на нижні індекси формул елемента.

Ступінь окислення

Кремній (Si) – крихкий неметал, що не зустрічається в природі в чистому вигляді. Проста речовина можна отримати промисловим або лабораторним шляхом. У цьому випадку ступінь окислення елемента буде дорівнює нулю.

Кремній може утворювати бінарні сполуки з простими речовинами. Ступінь окислення в з’єднаннях, як і валентність, залежить від стану атома кремнію. Елемент швидко переходить в збуджений стан, тому ступінь окислення найчастіше одно +4 або -4.

Сполуки, що утворюються при окисленні металу атомами кремнію, називаються силіцидом. В цьому випадку кремній є окислювачем і має негативну ступінь окислення -4:

  • 2Mg + Si → Mg2Si-4;
  • 6MnO + 5Si → 2Mn3Si-4 + 3SiO2;
  • 2Ca + Si → Ca2Si-4.

У з’єднаннях з галогенами і неметалами (киснем, сіркою, азотом, вуглецем, воднем) кремній проявляє ступінь окислення +4:

  • Si + 4Cl4;
  • Si + 4Br4;
  • Si + 4O2;
  • Si + 4H4;
  • Si + 43N4;
  • Si + 4C;
  • H2Si + 4O3.

Ступінь окислення +2 кремній проявляє рідко. Наприклад, в монооксиду SiO, який не зустрічається в природі і виходить тільки штучним шляхом.

Що ми дізналися?

З’ясували валентні можливості кремнію. Елемент має дві валентності – II і IV. Друга валентність проявляється в звичайному стані. Четвёртная валентність характерна для кремнію в збудженому стані, коли один електрон перехід з s- на p-підрівень. Від стану атома також залежить ступінь окислення. Кремній проявляє ступені окислення +2, +4, -4. З галогенами і неметалами кремній має +4 ступінь окислення. У реакціях з металами елемент виступає в ролі окислювача і має -4 ступінь окислення. У рідкісних випадках кремній має ступінь окислення +2. Наприклад, вона проявляється в монооксиду кремнію SiO.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Властивості плутонію