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