Кремний и его соединения презентация

Si
+14
28
2
Р = 14
ē = 14
n = 14
8
4
1s2
2s2
2p6
3s2
3p2
Электронная формула -
Валентные возможности –II;
IV

Природные соединения кремния
опал
халцедон
Горный хрусталь
песок
яшма

Речной песок, кварцевый песок, кремнезем – SiO2

Кристалл кварца

Физические свойства кремния
Кристаллическая решетка типа алмаза, но меньше, чем у алмаза.
Кремний хрупок, при 800 °C он становится пластичным веществом.
Прозрачен к инфракрасному излучению, начиная с длины волны 1,1 микрометр.
Кремний - полупроводник

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЯ
-4ē
восстановитель Si ⁺⁴
Si ͦ
+4ē
окислитель Si ⁻⁴

O2
Si
+
=
SiO2
2Cl2
Si
+
=
SiCl4
C
Si
+
=
SiC
2F2
Si
+
=
SiF4
2S
Si
+
=
SiS2
Карбид кремния
или карборунд
Оксид кремния
Сульфид кремния
Фторид кремния
Хлорид кремния
Si0
– 4 е →
Si +4
восстановитель

ОКСИД КРЕМНИЯ (IV)
КИСЛОТНЫЕ СВОЙСТВА
SiO2 + H2O =
SiO2 + CaO = CaSiO3
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
Взаимодействие с плавиковой кислотой
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O

СИЛАН
Получение силана
Mg2Si
+
4H2O
=
SiH4
+
2Mg(ОH) 2
Горение силана
SiH4
+
2О2
=
SiО2
+
2H2O

КРЕМНИЕВАЯ КИСЛОТА
Получение
Na2SiO3 + 2HCl =
H2SiO3 + 2NaCl
2Na+
+
SiO3 2 –
+
2H+
2Cl–
H2SiO3
+
=
+
+
2Na+
2Cl–
Химические свойства
H2SiO3 + 2NaOH =
Na2SiO3 + 2HOН
2Na+
SiO3 2 –
+
2ОН–
H2SiO3
+
=
+
+
2Na+
2HOН
H2SiO3
=
H2O
SiO2
+

Применение кремния
Кремний — основной материал для электроники и солнечной энергетики.
Кремний — материал для зеркал газовых лазеров.
Кремний применяется в металлургии при выплавке чугуна, сталей, бронз, силумина (как раскислитель легирующий компонент).

ПРИМЕНЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ КРЕМНИЯ
Силикатный клей
Кремнийорганический полимер - силикон

Солнечные батареи
В качестве материала для производства солнечных элементов сегодня используется кремний. Извлечь из песка чистый кремний весьма сложно. Настолько сложно, что стоимость кремния, в котором не более 1 грамма примесей на 10 килограммов продукта, сопоставима со стоимостью обогащенного урана, используемого на атомных электростанциях. 3апасы кремния превышают запасы урана почти в 100 000 раз, однако хорошего «солнечного» вещества человечество добывает в шесть раз меньше, чем хорошего атомного урана.

Солнечные батареи — один из основных способов получения электрической энергии на космических аппаратах

КАРБОРУНД
Используют для шлифовальных кругов, наждачной бумаги, абразивных порошков, полировальных составов, а также в огнеупорных блоках и кирпичах.
Карборунд по твердости почти не уступает алмазу, он медленно окисляется при температурах свыше 1000°С.

Продукты силикатной промышленности
стекло
кирпич
бетон

Биологическая роль кремния
Кремний в больших количествах концентрируют морские организмы —диатомовые водоросли, радиолярии, губки. Много кремния в хвощах и злаках, особенно в рисе и бамбуке.
Мышечная ткань человека содержит (1-2)·10-2% кремния, костная ткань — 17·10-4%, кровь — 3,9 мг/л. С пищей в организм человека ежедневно поступает до 1 г кремния.
радиолярии
Диатомовые водоросли
Диатомовые водоросли
радиолярии