Бінарні сполуки кремнію

Силіциди металів

Силіциди – це бінарні сполуки кремнію з металами, в яких кремній має ступінь окислення -4. Хімічна зв’язок в силіцидом металів – іонна.

Силіциди, як правило, легко гідролізуються у воді або в кислому середовищі.

Наприклад, силицид магнію розкладається водою на гідроксид магнію і силан:

Mg2Si + 4H2O → 2Mg (OH) 2 + SiH4

Соляна кислота легко розкладає силицид магнію:

Mg2Si + 4HCl → 2MgCl2 + SiH4

Отримують силіциди сплавом простих речовин або відновленням суміші оксидів коксом в електропечах:

2Mg + Si → Mg2Si

2MgO + SiO2 + 4C → Mg2Si + 4CO

Сілан

Сілан – це бінарна сполука кремнію з воднем SiH4, отруйний безбарвний газ.

Якщо помістити порошок силіциду магнію в дуже слабкий розчин соляної кислоти, то на поверхні розчину утворюються бульбашки газу. Вони лопаються і загоряються на повітрі. Це горить силан. Він утворюється при взаємодії кислоти з силіцидом магнію:

Mg2Si + 4HCl → 2MgCl2 + SiH4

Відеоопит отримання силану з силіциду магнію можна подивитися тут.

На повітрі силан горить з утворенням SiO2 і H2O:

SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O

Відеоопит згоряння силана можна подивитися тут.

Сілан розкладається водою розкладається з виділенням водню:

SiH4 + 2H2O → SiO2 + 4H2

Сілан розкладається (окислюється) лугами:

SiH4 + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 4H2

Сілан при нагріванні розкладається:

SiH4 → Si + 2H2

Карбід кремнію

У з’єднаннях кремнію з неметалами – ковалентний зв’язок.

Розглянемо карбід кремнію – карборунд Si + 4C-4. Ця речовина з атомної кристалічною решіткою. Він має структуру, подібну структурі алмазу і характеризується високою твердістю і температурою плавлення, а також високою хімічною стійкістю.

Карборунд окислюється киснем при високій температурі:

SiC + 2O2 → SiO2 + CO2

Карборунд окислюється киснем в розплаві лугу:

SiC + 2O2 + 4NaOH → Na2SiO3 + Na2CO3 + 2H2O

Галогеніди кремнію

Хлорид і фторид кремнію – галогенангідриди кремнієвої кислоти.
SiCl4.

Отримують галогеніди кремнію дією хлору на сплав оксиду кремнію з вугіллям:

SiO2 + C + Cl2 → SiCl4 + CO

Галогеніди кремнію розкладаються водою до кремнієвої кислоти і хлороводню:

SiCl4 + 3H2O → H2SiO3 ↓ + 4HCl

Хлорид кремнію (IV) відновлюється воднем:

SiCl4 + 2H2 → Si + 4HCl

Посилання на основну публікацію