규소와 알칼리 용액의 상호 작용

실리콘은 결정질과 비정질의 두 가지 형태로 존재합니다. 보다 적극적인 비정질 변형. 박격포에서 실리콘을 문지릅니다. 무정형 실리콘 - 갈색의 분말. 비정질 규소 알칼리성 용액을 담은 시험관. 혼합물이 가열되면 격렬한 반응이 시작됩니다. 실리콘은 알칼리와 반응하여 수소를 방출합니다. 규산 나트륨이 용액에 형성된다.

장비 : 유 봉과 도자기 박격포, 증기 튜브가있는 시험관, 버너.

안전. 알칼리 및 가연성 가스를 다루는 규칙을 따르십시오.

경험과 텍스트의 형식화 - Ph.D. 파벨 베스 팔로 프.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/ee05d9e6-4b54-4ce0-f06e-651ce04f6662/index.htm

실리콘

실리콘 (Si). 이 화학 원소는 지구의 지각의 1/4입니다. 석영, 암석 크리스탈, 모래, 점토, 화강암, 운모, 석면은 모두 실리콘의 화학 화합물입니다

실리콘은 중간 원소 (양성)이며 금속성 및 비금속 성질을 모두 나타낼 수 있습니다. 그것은 금속 및 비금속과 함께 화학 화합물을 형성 할 수 있습니다.

순수한 실리콘은 화학적으로 단순한 회색 색상의 물질로 단단하고 내화물 및 부서지기 쉽습니다. 결정질 실리콘은 금속 광택이 있으며 반도체 산업에서 널리 사용됩니다 (반도체).

실리콘은 결정질 상태 (결정질 실리콘) 및 비정질 상태 (비정질 실리콘) 모두에서 흐를 수있다. 결정질 실리콘은 용융 금속 내의 비정질 실리콘 용액을 냉각시킴으로써 형성된다. 이어서, 결정질 실리콘은 매우 부서지기 쉬운 물질이며 쉽게 무정형 분말로 분쇄됩니다. 따라서, 비정질 실리콘은 결정질 실리콘 결정 조각을 나타낸다.

자유 상태에서는 실리콘을 얻기가 매우 어렵습니다. 이 산업 생산은 석영의 회수와 관련이 있습니다. 화학 구조는 SiO₂, 환원 반응은 고온 코크스 (탄소)로 수행된다.

실험실에서, 순수한 규소는 다음 반응을 사용하여 금속성 마그네슘으로 된 실리카 모래에서 감소됩니다 :

이 반응 동안, 비정질 실리콘의 갈색 분말이 형성된다. 가열 될 때, 분말은 알칼리의 농축 용액 (예 : 수산화 나트륨 NaOH)

Si + 2NaOH + H₂O → Na₂시오₃+2H₂, - 생성 된 복합 물질은 액체 유리라고도합니다.

실리콘의 화학적 활성이 결정의 크기에 달려 있다는 것은 흥미 롭습니다. 공 결정 실리콘은 비정질보다 화학적으로 덜 활성이다. 후자는 상온에서도 불소와 쉽게 반응하며, 400-600 ℃의 온도에서 산소, 염소, 브롬, 황과 반응하여 상응하는 화합물을 형성합니다. 매우 높은 온도에서 실리콘은 질소와 탄소와 반응하여 각각 질화물과 탄화 규소를 형성합니다.

불화 수소 HF (불화 수소)와 질산 HNO의 혼합물에 실리콘을 용해하려고하면₃ 산, 반응이 진행되지 않습니다. 그러나 예를 들어 수산화 칼륨으로 알칼리를 사용하여 화학 반응을 수행하면 규산염을 형성하면서 반응이 일어납니다

코크스를 포함하는 산화 규소 (모래)가로에서 소성되는 경우, 매우 고결 정성 물질이 얻어진다. 카르 보 런드 SiC

시오₂ + 3C → SiC + 2CO

Carborundum은 매우 단단하고 내화성 물질입니다. 산업계에서는 이러한 특성 때문에 다량으로 생산됩니다. 흥미롭게도, 카보 런덤 결정 격자는 가장 단단한 물질 인 다이아몬드의 격자와 유사하지만 개별 탄소 원자는 실리콘 원자에 의해 균일하게 대체됩니다.

고온 에서뿐만 아니라 실리콘과 금속 화합물에서 산의 작용에 의한 화학 반응 중에 실란 SiH가 형성됩니다.₄.

실란은 자체 발화 무색 가스입니다. 그것은 공기 중에 점화되어 실리카와 물을 형성 할 수 있습니다.

산화 규소가 SiO 인 경우₂ 염소의 흐름 속에서 탄소의 존재하에 가열 된 후, 염화 규소의 형성과 함께 화학 반응이 일어난다

실리콘 클로라이드는 액체이며 그 비등 온도는 단지 54 ℃이다. 실리콘 클로라이드는 2 종의 산의 용액의 형성과 함께 물에 쉽게 용해된다 : 규산 및 염산

이 화학 반응이 습한 공기 분위기에서 진행되면 두 개의 산이 형성되는 동안 두꺼운 연기가 나타납니다.

SiF 불화 규소₄ - 플루오르 화 수소산과 산화 규소의 화학 반응에 의해 형성된다.

불화 규소는 "강한"냄새가 나는 무색의 가스입니다. 규소 염화물뿐만 아니라 물에서이 가스는 실리콘과 불화 수소의 두 가지 산을 형성합니다. 그러나 흥미롭게도 실리콘 불화물은 플루오르 화 수소산과 상호 작용하여 헥사 플루오로 실리 식산을 형성 할 수 있습니다. 화학 식은 H₂SiF₆. 그것의 소금 및 산 자체는 유독하다.

http://www.kristallikov.net/page115.html

대부분의 반응에서 Si는 환원제 역할을합니다.

저온에서 실리콘은 화학적으로 비활성이며 가열하면 반응성이 급격히 증가합니다.

1. 400 ° 이상 T에서 산소와 상호 작용합니다. С :

Si + O₂ = SiO₂ 산화 규소

2. 이미 실온에서 불소와 반응합니다 :

Si + 2F₂ = SiF₄ 부싯돌 테트라 플루오 라이드

3. 나머지 할로겐이 있으면 반응은 300 ~ 500 ° C의 온도에서 진행됩니다.

4. 600 ° C의 유황 증기는 이황화물을 형성합니다 :

5. 질소와의 반응은 1000 ° C 이상에서 일어납니다 :

6. 온도 = 1150도에서 С는 탄소와 반응한다 :

시오₂ + 3С = SiС + 2СО

경도에 따라 카보 런덤은 다이아몬드에 가깝습니다.

7. 실리콘은 수소와 직접 반응하지 않는다.

8. 실리콘은 산에 내성이 있습니다. 질산 및 불화 수소산 (불화 수소산)의 혼합물과 만 상호 작용합니다.

9. 알칼리 용액과 반응하여 규산염을 형성하고 수소를 방출한다.

10. 실리콘의 환원성은 산화물과 금속을 분리하는 데 사용됩니다.

2MgO = Si = 2Mg + SiO₂

Si 금속과의 반응에서, 산화제는 다음과 같다 :

실리콘은 s 금속과 대부분의 d 금속을 갖는 규화물을 형성합니다.

이 금속 실리사이드의 조성은 다를 수 있습니다. (예를 들어, FeSi 및 FeSi₂; 니켈₂Si 및 NiSi₂.) 가장 잘 알려진 실리사이드 중 하나는 마그네슘 실리사이드이며, 이는 간단한 물질의 직접적인 상호 작용에 의해 얻어 질 수있다 :

실란 (모노 실란) SiH₄

실란 (실리콘 하이드 라이드) Si_nH_{2n + 2}, (참조 : 알칸) (n = 1-8). 실란은 알칸의 유사체이며, 사슬 -Si-Si-의 불안정성에 의해 다르다.

SiH 모노 실란₄ - 불쾌한 냄새가 나는 무색의 가스; 에탄올, 가솔린에 녹아있다.

1. 염산과 함께 마그네슘 실리사이드의 분해 : Mg₂Si + 4HCl = 2MgCl₂ + SiH₄

2. 리튬 알루미늄 하이드 라이드로 Si 할로겐화물 환원 : SiCl₄ + LiAlH₄ = SiH₄↑ + LiCl + AlCl₃

실란은 강한 환원제입니다.

1.SiH₄ 매우 낮은 온도에서도 산소에 의해 산화됩니다.

2. SiH₄ 특히 알칼리성 매체에서 쉽게 가수 분해된다.

실리콘 산화물 (IV) (실리카) SiO₂

실리카는 결정질, 무정형 및 유리 같은 다양한 형태의 형태로 존재합니다. 가장 일반적인 결정 형태는 석영입니다. 석영 암석이 파괴되면서 석영 모래가 형성됩니다. 석영 단결정은 무색 투명 (암석 결정) 또는 다양한 색상의 불순물로 채색되어 있습니다 (자수정, 마노, 벽옥 등).

비정질 SiO₂ 오팔 미네랄의 형태로 발생 : 실리카겔은 인위적으로 SiO 콜로이드 입자로 구성됩니다₂ 매우 양호한 흡착제이다. 유리 SiO₂ 석영 유리로 알려져 있습니다.

물리적 특성

SiO2 수용액₂ 유기 용매 중에서도 거의 용해되지 않으며, 실제로는 용해되지 않는다. 실리카는 유전체입니다.

화학적 성질

1. SiO₂ - 산성 산화물, 그러므로 무정형 실리카는 알칼리 수용액에 서서히 용해된다 :

2. SiO₂ 또한 염기성 산화물로 가열하면 상호 작용합니다.

3. 비 휘발성 산화물이기 때문에, SiO₂ 이산화탄소를 Na에서 옮긴다.₂콜로라도 주₃ (융합 중) :

실리카는 플루오르 화 수소산과 반응하여 플루오르 화 수소산 H₂SiF₆:

5. 250 - 400 ° C에서 SiO₂ 기체 HF 및 F와 상호 작용한다.₂, 형성 테트라 플루오로 실란 (실리콘 테트라 플루오 라이드) :

규산

- 오르토 규산 H₄시오₄;

- 메타 실릭 (규산) 산 H₂시오₃;

- 디 - 및 폴리 실리케이트 산.

모든 규산은 물에 약간 용해되어 쉽게 콜로이드 용액을 형성합니다.

취득 방법

1. 알칼리 금속 규산염 용액으로부터의 산의 침착 :

2. 클로로 실란의 가수 분해 : SiCl₄ + 4H₂O = H₄시오₄ + 4HCl

화학적 성질

규산은 매우 약한 산 (탄산보다 약함)입니다.

가열하면 탈수되어 최종 생성물 인 실리카가된다.

규산염 - 규산염

규산은 극히 약하기 때문에 수용액에서의 염은 강하게 가수 분해된다.

시오₃ 2- + H₂O = HSiO₃ - + OH- (알칼리성 매질)

같은 이유로 이산화탄소가 규산염 용액을 통과 할 때 규산이 이들로부터 옮겨진다.

이 반응은 규산염 이온에 대한 질적 인 반응으로 간주 될 수 있습니다.

실리케이트 중 Na만이 고도로 용해된다.₂시오₃ 및 K₂시오₃, 이들은 수용성 유리 (soluble glass)라고 불리며, 수용액은 액상 유리이다.

유리

보통 창 유리는 Na₂O • CaO • 6SiO₂, 즉, 규산 나트륨과 규산 칼슘의 혼합물이다. 그것은 소다 Na를 융합하여 생산됩니다.₂콜로라도 주₃, 석회암 SASO₃ 모래 사오₂;

시멘트

물과 상호 작용할 때 시간이 지남에 따라 단단한 암석 몸체로 변하는 플라스틱 덩어리를 형성하는 분말 바인더; 주요 건축 자재.

가장 일반적인 포틀랜드 시멘트의 화학적 조성 (질량 %로)은 20-23 % SiO₂; 62 - 76 % CaO; 4 - 7 % Al₂O₃; 2-5 % Fe₂O₃; 1-5 % MgO.

http://examchemistry.com/content/lesson/neorgveshestva/kremnyi.html

Si + NaOH + H2O =? 반응식

긴급히 도움이 필요합니다! 실리콘과 수산화 나트륨 수용액 (Si + NaOH + H2O =?)의 상호 작용의 결과로 생성되는 제품은 무엇입니까? 분자적이고 완전하며 약식 이온 방정식을 작성하십시오. 얻은 화합물을 특성화하십시오. 미리 감사드립니다.

규소와 수산화 나트륨 수용액 (Si + NaOH + H2O =?)의 상호 작용의 결과로서, 중간 염의 형성, 메타 규산 나트륨 및 수소 가스의 방출. 분자 반응 방정식은 다음과 같습니다.

이 경우, 상호 작용은 용액이 아닌 vaz 액체 - 고체 계면에서 진행되기 때문에, 반응식을 이온 형태로 쓰는 것은 불가능하다.
나트륨 메타 실리케이트는 백색 고체이며, 그 결정은 가열 될 때 분해되지 않고 녹는다. 그것은 냉수 (음이온에서 가수 분해 됨)에 용해되고, 농축 용액은 콜로이드 성 ( "액체 유리", 하이드로 졸을 함유 함)이다. 뜨거운 물에서 분해되어 산, 알칼리, 이산화탄소와 반응합니다.

산업 분야에서 메타 규산 나트륨은 이산화 규소를 수산화물 () 또는 탄산나트륨 ()과 융합시키고 나트륨 오르토 규산염 ()을 분해하여 얻습니다.

http://ru.solverbook.com/question/si-naoh-h2o-uravnenie-reakcii/

Si + NaOH =? 반응식

반응식 Si + NaOH =에 따라 화학 반응식을 만든다. 화합물 나트륨 수산화물을 설명하십시오 : 그것의 기본적인 육체 및 화학 재산을주고, 생산 방법을 나타냅니다. 미리 감사드립니다.

수산화 나트륨 (Si + NaOH =?)의 농축 용액에 비정질 실리콘이 용해 된 결과, 중간 염, 나트륨 오르토 실리케이트의 형성 및 수소 가스의 방출이 발생한다. 분자 반응 방정식은 다음과 같습니다.

수산화 나트륨 (가성 소다, 가성 소다)은 단단한 백색이며, 매우 흡습성 인 결정체입니다. 그것은 수화물의 형성으로 인한 대량의 열 방출과 함께 물에 녹습니다. 그것은 쉽게 공기 중의 이산화탄소를 흡수하여 점차적으로 탄산나트륨으로 변합니다.
수산화 나트륨은 산과 반응하여 염과 물을 형성합니다 (중화 반응).

수산화 나트륨 용액은 지시약의 색상을 바꿉니다. 예를 들어 리트머스, 페놀프탈레인 또는 메틸 오렌지를이 알칼리 용액에 첨가하면 색상이 각각 파란색, 진홍색 및 노란색으로 바뀝니다.
수산화 나트륨은 염 용액 (불용성 염기를 형성 할 수있는 금속을 함유하고있는 경우) 및 산성 산화물과 반응합니다 :

수산화 나트륨을 얻는 주된 방법은 염화나트륨 수용액의 전기 분해이다.

수산화 나트륨을 생산하는 전해 방법 이외에, 때때로 오래된 방법이 사용됩니다 - 소석회와 소다 용액을 끓는 것 :

http://ru.solverbook.com/question/si-naoh-uravnenie-reakcii/

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화학 및 olympiads 시험 준비

실리콘 화학

실리콘

원소 주기율표의 위치

실리콘은 그룹 IV의 주 하위 그룹 (또는 근대 PSCE의 그룹 14)과 화학 원소 D.I.의 주기적 시스템의 세 번째 기간에 위치합니다. 멘델레예프.

실리콘의 전자 구조

바닥 상태의 실리콘 전자 배치 :

+14Si 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2

여기 상태의 실리콘 전자 배치 :

+14Si * 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3

실리콘 원자는 외부 에너지 준위에서 2 개의 비공유 전자와 1 개의 비공유 전자쌍을 기초 에너지 상태로 포함하고 4 개의 비공유 전자를 여기 에너지 상태로 포함한다.

규소 원자의 산화 상태는 -4 내지 +4이다. 일반적인 산화 상태는 -4, 0, +2, +4입니다.

물리적 성질, 실리콘의 성질과 획득 방법

실리콘은 산소 후 지구상에서 두 번째로 흔한 원소입니다. 그것은 화합물의 형태로만 발견됩니다. SiO 실리카₂ 암석 크리스탈, 석영, 실리카 등 많은 자연 물질을 형성합니다.

단순한 물질 실리콘 - 금속 광택을 지닌 짙은 회색의 원자 결정체로, 깨지기 쉽습니다. 융점 1415 ℃, 밀도 2.33g / cm3. 반도체.

정성 반응

규산염 이온에 대한 고품질 반응 SiO₃ 2 - 규산염과 강산의 상호 작용. 규산은 약하다. 그것은 강한 산의 작용으로 규산염 용액에서 쉽게 방출됩니다.

예를 들어, 강염 묽은 염산 용액이 규산 나트륨 용액에 첨가되면, 규산은 침전물로서 방출되지 않고 겔로서 방출된다. 이 솔루션은 흐려지고 "딱딱해질 것"입니다.

Na₂시오₃ + 2HCl = H₂시오₃ + 2 NaCl

염산 (규산 생산)과의 규산 나트륨 상호 작용에 대한 비디오 경험을 여기서 볼 수 있습니다.

실리콘 화합물

실리콘의 주요 산화 상태는 +4, 0 및 -4입니다.

http://chemege.ru/silicium/

실리콘 - 원소 및 화학적 성질의 일반적인 특성

주기적 시스템에서 실리콘의 위치

실리콘은 화학 원소 D.I.의 주기율표 제 14 족에 위치한다. 멘델레예프.

탄소 원자의 외부 에너지 준위에는 4s 전자가 들어 있는데, 전자 구조는 3s 2 3p 2이다. 실리콘은 -4, +2, +4의 산화 상태를 나타낸다. 실리콘은 전형적인 비금속이며, 변형 유형에 따라, 상기 원소는 산화제 및 환원제 일 수있다.

실리콘 동소체

결정질 실리콘은 금속 광택, 큰 경도, 부서지기 쉬운 반도체를 가진 짙은 회색 물질입니다. t ° pl. 1415 ℃; t ° 킵 2680 ℃

그것은 다이아몬드와 같은 구조를 가지고 있으며 (sp 3 - 실리콘 원자의 하이브리드 화) 강력한 공유 결합을 형성한다. 불활성입니다.

무정형 실리콘 - 갈색 분말, 흡습성, 반응성.

실리콘 얻기

1) 2S + Si +4 O₂ - t ° → Si 0 + 2CO

2) 2Mg + Si + 4O₂ - t ° → 2MgO + Si0

자연에서 실리콘 찾기

실리콘은 산소 후 지구상에서 두 번째로 흔한 원소이며 지구의 지각은 27.6 % (중량)입니다. 그것은 화합물의 형태로만 발견됩니다.

실리콘 산화물은 많은 수의 천연 물질, 즉 암석, 수정, 실리카를 형성합니다. 그것은 많은 준 보석의 기초를 형성합니다 - 마노, 자수정, 벽옥 등.
규소는 또한 규산염과 알루미 노 규산염 - 장석, 점토, 운모 등의 암석 형성 광물의 일부입니다.

Si 화학적 성질

일반적인 비금속 매체 활동.

환원제로서 :
1) 산소
Si 0 + O₂ - t ° → Si +4 O₂

2) 할로겐으로, 불소로 가열하지 않는다.
Si0 + 2F₂ → SiF₄이동

3) 탄소 함유
Si 0 + C - t ° → Si + 4 C

(SiC - 카보 런덤 - 하드, 연삭에 사용)

5) 산과 반응하지 않는다. 질산 및 불화 수소산의 혼합물에만 용해됩니다.
3Si + 4HNO₃ + 18HF → 3H₂[SiF₆] + 4NO + 8H₂O

6) 알칼리 (가열시) :
Si0 + 2NaOH + H₂O → Na₂Si +4 O₃+ 2H₂이동

6) 금속 (규화물이 형성됨) :
Si0 + 2Mg - t ° → Mg₂Si-4

산으로 금속 규화물을 분해함으로써, 실란이 얻어진다 (SiH₄)
Mg₂Si + 2H₂그래서₄ → SiH₄+ 2MgSO₄

http://himege.ru/kremnij-ximicheskie-svojstva/

§ 3. 실리콘

가장 가까운 탄소 (탄소)의 유사체 인 실리콘은 유행성 측면에서 세 번째로 (산소와 수소 후) : 지구 표면의 총 원자 수의 16.7 %를 차지합니다. 만약 탄소가 유기적 인 생명체의 주 요소로 여겨 질 수 있다면, 실리콘은 고체 지구의 지각과 관련하여 비슷한 역할을한다. 그 이유는 질량의 주요 부분이 규산염 암석으로 구성되어 있기 때문이다.

원소 실리콘은 이산화물 (SiC)을 마그네슘으로 환원시켜 얻을 수 있습니다. 반응은 미세하게 분쇄 된 물질의 혼합물이 점화되고 방정식에 따라 진행될 때 시작된다

시오₂ + 2Mg = 2MgO + Si

MgO 및 과량의 SiO로부터의 방출을 위해₂ 반응 생성물을 염산 및 플루오르 화 수소산으로 순차적으로 처리한다.

1) 실제로, 실리콘은 보통 SiO 혼합물의 강한 백열에 의해 철 (ferrosilicon)과 합금으로 얻어진다.₂, 철광석 및 석탄. 페로 실리콘의 가장 중요한 용도는 다양한 종류의 특수강 및 주철에 실리콘을 도입하는 데 사용되는 야금학 분야입니다.

실리콘의 성질은 입자의 크기에 크게 의존합니다. 획득 - SiO가 감소 된 경우₂ 마그네슘 비정질 실리콘은 갈색 분말입니다. 일부 용융 금속 (예 : Zn)에서 재결정함으로써 실리콘은 밀도가 2.4 인 회색, 단단하지만 오히려 깨지기 쉬운 결정 형태로 얻을 수 있습니다. 실리콘은 1415 ° C에서 녹고 2620 ° C에서 비등합니다.

결정질 실리콘은 화학적으로 오히려 불활성 인 반면 비정질은 훨씬 더 반응 적입니다. 불소와 함께, 그것은 정상 조건 하에서, 산소, 염소 및 황 (약 -500 ℃)과 반응한다. 매우 높은 온도에서 실리콘은 질소와 탄소와 결합 될 수 있습니다. 그것은 많은 용융 금속에 가용성이며, 그 중 일부는 화합물 (예 : Mg₂ Si)로 불리운다.

정상 상태에서 실리콘 위의 산은 작용하지 않습니다 (HF + HNO₃ ). 수소의 진화와 함께 알칼리는 그것을 규산염으로 전환시킨다 :

실리콘의 가장 특징적이고 안정한 화합물은 이산화물 (SiO₂ ), 요소 중 어느 것이 형성되는지는 매우 큰 열 방출과 함께 온다.

이산화 규소는 1713 ° C에서 녹는 무색 고체입니다.

유리 실리카 (그렇지 않으면 실리카, 무수 규산)는 주로 석영 광물의 형태로 발견되며 이는 보통 모래의 기초를 형성합니다. 후자는 암석 파괴의 주요 산물 중 하나이며, 동시에 가장 중요한 건축 자재 중 하나이며, 세계 소비량은 매년 약 5 억 톤입니다. 유리 이산화 규소는 지각 무게의 약 12 ​​%를 차지합니다. 훨씬 더 많은 SiO₂ (지구의 지각 무게의 약 43 %)은 다양한 암석의 조성에 화학적으로 결합되어있다. 그러므로 일반적으로 지구의 지각은 실리카로 구성된 반 이상의 것입니다.

2) 대형 투명 석영 결정체 (밀도 2.65)는 종종 암석 (rock crystal), 자색체 (violet-colored variety), 자수정 (amethyst) 등으로 불린다. 다른 결정체 실리카 개질 물에는 마노, 벽옥 등이있다.

3) SiO 기준₂ 중요한 내화 물질 준비 - dinas. 후자는 석회 2 ~ 5 %가 첨가 된 1500 ° C 분쇄 석영에서 구이하여 얻어진다. Dinas 벽돌은 약 1700 ° C까지만 부드럽고 특히 노상 노의 아치형 천장에 사용됩니다.

SiO2 수용액₂ 실질적으로 불용성이다. 산은 HF를 제외하고는 반응하지 않으며, 이는 반응식에 따라 반응한다 :

알칼리 점차적으로 SiO 이동₂ 예를 들어, 반응에 의해 규산의 상응하는 염 (규산염 또는 규산염으로 불림)

실제로, 실리케이트 염은 일반적으로 SiO₂ CO가 고온에서 방출되는 상응하는 탄산염₂, 예를 들어, 다음 방안에 따라 :

그 결과, 반응은 규산으로 탄산을 방출하는 것으로 감소된다.

규산염은 일반적으로 무색, 내화성이며 물에 거의 용해되지 않습니다. 극소수의 가용성은 Na₂ Si0₃. 실제로,이 소금은 종종 "용해 가능한 유리"라고하며 수용액 - "액체 유리"입니다.

4) "액상 유리"는 건설 작업 및 여러 산업 분야에서 토양을 강화시키는 데 사용되므로 규산 나트륨 생산은 매우 중요한 크기 (연간 수십만 톤)에 달합니다. 용액은 고무 마개가있는 혈관에 보관해야합니다 (유리와 피질이 목에 강하게 달라 붙음).

규산은 매우 약하기 때문에 "액상 유리"는 가수 분해의 결과로 급격한 알칼리성 반응을 나타내지 만 약염기의 규산염은 용액에서 가수 분해됩니다

완전히 같은 이유로, 규산은 그 염의 용액에서 탄산을 비롯한 많은 다른 산과 함께 방출됩니다.

용액 속의 탄산이 그 소금으로부터 규산을 용해 시키면, 위에서 언급 한 것처럼 백열에 따라 역으로된다. 첫 번째 방향은 규산의 강도 (해리도)가 낮기 때문이며, 두 번째는 가열 될 때 변동성이 작기 때문입니다. 비교 휘발성의 많은 산은 동일 산의 그것들의 강도와 극적으로 다를 수 있기 때문에 용액의 방출 반응의 방향은 한편으로는 빛을 내면서, 다른 한편으로는 아래에서 볼 수있는 것과는 상당히 다를 수있다. 계획의 한 예로서 :

유리 규산은 실제 용액의 형태로 물에 거의 녹지 않습니다. 그러나, 이는 콜로이드 용액을 용이하게 형성하므로, 통상적으로 부분적으로 침전된다. 침전물은 무색 젤리의 형태를 가지며, 그 조성은 단순하지 않은 화학식 H₂ 시오₃ (메타 크릴 산) 또는 H₄ 시오₄ (오르토 규산),보다 일반적인 - xSiO₂ · YH₂ x 값과 y 값은 강수량 조건에 따라 다양합니다. x> 1 일 때, 다양한 폴리 실리 식산이 얻어지며, 화학적 조성면에서 그 파생물은 많은 미네랄로 간주 될 수있다.

5) 규산의 용해 된 부분은 거의 해리되지 않는다 (K₁ = 3 · 10 -1 0, K₂ = 2 · 10 -12). x >> y를 함유 한 자연 수화 된 형태의 실리카는 규조토, 오팔, 트리폴리 등의 무기물 형태와 한때 살았던 가장 작은 해양 생물 인 규조토 ( "주입 지구")의 잔해로 발견됩니다. 실리콘에 대한 과산화물 화합물의 형성은 특성이 없으며,이 원소의 과산 유도체는 얻어지지 않는다.

규산염은 가장 다양한 x 및 y 값을 갖는 수화 된 형태로 알려져 있습니다. 특정 금속에 대해 수소를 완전히 또는 부분적으로 대체 한 제품은 소위 단순한 규산염입니다. 이들의 예는 미네랄 석면 (Mg₃ H₄ 시₂ 0₉ 또는 3MgO · 2H₂ O · 2SiO₂ ).

복잡한 규산염은 본질적으로 일반 화학식 xE의 산으로부터 주로 생성되는 화학적 조성의면에서 훨씬 더 일반적이다₂ 오.₃ · YSiO₂ · ZH₂ O.이 유형의 가장 중요한 화합물은 지구 표면의 무게의 절반 이상을 차지하는 장석석 그룹에 속하는 알루미 노 실리케이트 (E = Al)입니다.

주요 대표자로 부를 수 있습니다.

6) 다수의 규산염의 공간 구조가 엑스레이를 사용하여 연구되었다. 연구 된 구조는 사면체 SiO 이온 조합의 성질에서 서로 다른 소수의 형태로 분류되어 분류 될 수 있음이 밝혀졌다.₄ 4-

가장 간단한 규산염 음이온은 이러한 유형 중 일부에 해당합니다. 그림에서 알 수 있듯이. 도 142에서, 여기서는 주로 격자 노드를 개별 SiO 이온으로 채우는 경우가있다₄ 4- 두 번째 유형은 격자 사이트에 Si 이온의 존재를 특징으로합니다.₂ O₇ 6- (2 개의 SiO 4 면체에 의해 형성됨)₄ 4- 하나의 공통 각을 가진), 제 3의 것은 격자 사이트 내의 환상 Si 이온의 존재이다₃ O₉ 6- (3 개의 SiO 4 면체에 의해 형성됨)₄ 각각에 대해 두 개의 공통 영역이있는 4-).

규산염 구조의 다른 유형은 이론적으로 무한한 수의 Si tetrahedra로 구성되어 있기 때문에 그룹 1이라고 할 수 있습니다.₄ 4- 이러한 조합 (그림 143)은 단순 사슬 (A), 이중 사슬 (B) 또는 평면 (C)의 특성을 가질 수 있습니다. 마지막으로, 3 차원 구조를 나타내는 유형이 있습니다. 이러한 모든 격자에서, 일부 Si4 + 이온은 Al3 + 이온 등으로 대체 될 수 있고, 일부 O2- 이온은 OH 이온으로 대체 될 수있다. 그러나 규산염 이온의 일부 (K +, Na + 등)은 3 차원 구조 사이뿐만 아니라 체인이나 평면 사이에 위치 할 수 있습니다.

주로 이산화탄소와 물, 천연 실리케이트, 알루미 노 실리케이트 등 다양한 자연적 요인의 결합 된 작용에 의해 점차적으로 파괴되고 ( "풍화"), 용해 된 생성물은 물에 의해 바다로 운반되고 부분적으로 불용성으로 침전된다 또는 바다로 가져 왔습니다. 알루미 노 실리케이트의 가장 일반적인 성질의 주요 불용성 분해 생성물은 실리카 (SiO₂ ), 모래 형태로 침강하고, 고령토 (H₄ 알₂ 시₂ O₉, 또는₂ O₃ · 2SiO₂ · 2H₂ O)는 일반 점토 (갈색 점토가 산화철로되어 있음)의 기초이며, 더 깨끗한 상태에서 때때로 백색 점토의 침전물을 형성합니다. 알루미 노 실리케이트 (aluminosilicate)의 파괴 과정에서 이들의 형성 과정은 다음과 같은 근사 스킴으로 나타낼 수있다.

모래와 점토는 모든 종류의 토양의 광물 기초를 만듭니다. 후자의 성격은 주로 지역의 온도와 습도 조건에 달려있다 (그림 144).

인위적으로 수 불용성 인 얻은 규산염에서 가장 중요한 것은 고대부터 인류에게 알려진 유리입니다. "보통"유리의 조성은 Na₂ 카시₆ O₁₄ 또는 Na₂ O · CaO · 6SiO₂. 그것의 바로 가까이에 보통 창유리가 온다. 이러한 기본 구성을 적절하게 변경함으로써, 개별 용도에 요구되는 다양한 특성을 특징으로하는 다양한 특수 유형의 안경을 얻을 수 있습니다.

유리 생산의 주요 원료는 소다, 석회석 및 모래입니다. "정상적인"유리의 형성 과정은 다음 방정식으로 표현 될 수 있습니다.

출발 물질의 혼합물을 약 1400 ℃로 가열하고, 용융 물질을 기체가 완전히 제거 될 때까지 유지시킨 후, 추가 처리를 위해 취한다.

7) 유리를 만들 때 소다는 종종 나트륨 황산염과 석탄의 더 싼 혼합물로 대체됩니다. 이 경우 반응은 다음 방정식에 따라 진행됩니다.

8) X- 선을 이용한 연구는 액체와 같은 물질의 유리 상태가 공간 격자의 개별 요소의 상대적 위치의 불완전한 순서에 의해 결정 상태와 다른 것을 보여 주었다. 그림에서. 도 145는 Al₂ O₃ 결정 성 (L) 및 유리질 (B) 상태이다. 이들 도식으로부터 알 수있는 바와 같이, 결정 격자 AI₂ O₃ 유리 상태의 육각형은 엄격하게 숙성되지는 않지만, 입자 위치의 일반적인 특성은 여전히 ​​결정에서 일어나는 것과 유사합니다.

무화과에 나타납니다. 146 - 규산염 유리의 구조 다이어그램은 금속 이온을 격자에 배치하는 아이디어를 제공한다. 후자는 명확한 순서없이 규산염 네트워크의 진공 상태에서 배열된다. 이 그리드에는 구조적 요소가 엄격하게 규칙적으로 반복되지 않으므로 개별 연결은 불균등 한 강도를 특징으로합니다. 따라서 유리는 결정과는 달리 특정한 융점을 가지지 않으며 가열 과정에서 점차 부드럽게됩니다.

9) 최근에 화학적 조성에 의한 거의 순수한 실리카 인 석영 유리 (SiO₂ ). 평상시보다 가장 중요한 이점은 열팽창 계수가 약 15 배 낮습니다. 덕분에 석영 도자기는 균열없이 매우 날카로운 온도 변화를 전달합니다. 예를 들어 열이 뜨거워지면 곧바로 물에 잠길 수 있습니다. 반면 석영 유리는 일반 유리에 강하게 흡수되는 자외선을 거의 차단하지 않습니다. 석영 유리의 단점은 정상보다 크다.

그러나 유리 전체는 실질적으로 불용성이지만 물은 표면에서 부분적으로 분해되어 주로 나트륨을 씻어 낸다. 산 (불화 수소산 제외)은 물처럼 작용하며, 물이나 산과 접촉 한 유리는 사실상 그 물질에 의해 파괴되지 않습니다. 반대로, SiO의 강한 우세로 인하여₂ 유리의 조성에서 알칼리에 미치는 영향은 긴 특성을 가지고있다. 따라서 유리 용기에 저장된 알칼리성 액체에는 보통 가용성 규산염의 불순물이 포함되어 있습니다.

일반 식 SiF의 규소 할로겐 유도체₄ 반응식은 Si + 2G의 직접 합성에 의해 얻을 수있다.₂ = SiG₄. 할라이드 SiG₄ 무색. 정상 조건에서, SiF₄ 기체, SiCl₄ 및 sibr₄ 액체, sij₄ - 솔리드 바디.

할로겐화물의 화학적 성질. 실리콘은 그 계획에 따라 그들과 물의 활발한 상호 작용의 가장 큰 특징이다 :

Сl, Br 및 J의 경우, 평형은 거의 완전히 오른쪽으로 이동하지만, F의 경우 반응은 가역적이다. SiO의 가수 분해 동안 고체 입자의 형성으로 인해₂ (보다 정확하게는 xSiC₂ · Yith₂ O) 실리콘 할로겐의 선물은 습기 찬 공기에서 연기가 난다.

10) 규소 할라이드의 일부 상수는 아래 비교됩니다 :

상당한 양의 SiF₄ 과인 산물 생산의 부산물로서 얻어진다. 불화 규소는 매우 유독합니다.

SiF와 상호 작용할 때₄ 복잡한 불화 수소산은 HF :

쌍으로,이 반응은 현저하게 가역적이지만, 수용액에서 그 평형은 오른쪽으로 이동한다. 유사한 복합 산 H₂ SiF₆ 다른 할로겐화물은 형성되지 않는다.

무료 H₂ SiF₆ 강한 이염기산이다. 대부분의 염 (규소 플루오 라이드 또는 플루오로 실리케이트)은 무색이며 물에 잘 녹습니다.

11) H의 형성으로 인해₂ SiF₆ SiF 가수 분해도₄ 더 정확하게 다음 방정식으로 표현됩니다.

염산은 보통이 퍼그로 얻습니다.

무료 H₂ SiF₆ (소독제로서) 양조에 사용되며 불용성 인 플루오로 실리케이트 Na 및 Ba - 농업의 해충 퇴치에 사용됩니다. 고 용융 Mg, Zn 및 Al fluorosilicate는 "Fluates"라는 기술적 이름으로 구성되어 시멘트 표면에 방수성을 부여합니다.

12) 백색 실리콘 황화물 (SiS₂ )은 "비정질"실리콘을 황과 융합시킴으로써 형성된다. 물은 서서히 SiO로 분해된다.₂ 및 H₂ S.

13) 실리콘과 질소의 조합은 1300 ℃ 이상에서만 발생합니다. 생성 된 실리콘 질화물 (Si₃ N₄ )은 백색 분말이다. 물로 끓일 때 천천히 가수 분해되어 SiO가됩니다.₂ 및 NNZ.

14) 광택이 나는 SiO₂ 전기로에서 탄소를 2000 ° C까지 사용하면 탄화 규소 (SiC)가 형성되며, 일반적으로 카보 런덤이라고 불립니다. 반응은 다음 식과 같습니다 : SiO₂ +3C = 2CO + SiC. 순수 카보 런덤은 무색 결정체이며 기술 제품은 일반적으로 어두운 색의 불순물로 페인트됩니다. 카보 런덤의 특성 중 가장 경도가 높은 것은 다이아몬드 경도에 이어 두 번째입니다. 따라서 카보 런덤은 고체 물질을 가공하는 데 널리 사용됩니다. 특히, 연삭기의 원은 일반적으로 그로부터 만들어집니다.

15) Carborundum은 전기 전도성이 매우 높으며 전기로의 제조에 사용됩니다. 이것을 위해 종종 더 자주 사용됩니다. 규산염은 1500 ° C에서 배소하여 얻는다. (CO 또는 N₂ a) 카보 런덤, 실리콘 및 글리세린의 혼합물로 형성된 덩어리. 실 라이트는 기계적 강도, 내 약품성 및 우수한 전기 전도도 (온도 상승에 따라 증가 함)가 특징입니다.

규소 수소 화합물 (실리콘 또는 실란)은 마그네슘 실리 카이드 (Mg)상에서 묽은 HCl의 작용하에 서로 혼합되어 수소와 함께 얻어진다₂ Si). 실리콘의 조성 및 구조식 (SiH₄, 시₂ H₆ 마지막으로 알려진 용어까지 - Si₆ H₁₄ ) 메탄의 탄화수소와 유사하다. 물리적 속성과 관련하여 많은 유사점이 있습니다. 오히려 불활성 탄화수소와 달리 실란은 매우 반응성이 있습니다. 대기 중, 그들은 쉽게 발화하여 다량의 열로 SiO로 연소한다.₂ 반응에 의한 물, 예를 들면 :

16) 분자 내의 실리콘 원자 수가 증가하면 실란의 안정성이 급격히 떨어집니다. 시리즈의 첫 번째 멤버의 상수는 다음과 같습니다.

모든 실란은 무색이며 특유의 냄새가 있으며 독성이 강하다. 물을 사용하면 수소의 발생에 따라 천천히 분해됩니다. 예 : SiH₄ + 4H₂ O = 4h₂ + Si (OH)₄.

17) 규소의 경우, 다양한 유기 규소 화합물이 여러 가지면에서 상응하는 탄소 유도체와 유사하게 알려져있다. 일반적으로 공기 저항력이 있으며 물에 잘 녹지 않습니다. 이러한 유형의 고분자 유도체의 합성은 높은 열적 안정성과 다른 많은 가치있는 특성을 특징으로하는 바니시 및 수지의 개발을위한 광범위한 실용 가능성을 열었습니다.

http://www.xumuk.ru/nekrasov/x-03.html

나트륨 + 실리콘

정상 상태에서, 실리콘은 결정 성 격자의 강도에 의해 설명되는 다소 불활성이며, 불소와 직접 상호 작용하며, 동시에 특성을 감소시킨다 :

400-600 ° C로 가열하면 염소와 반응합니다 :

산소와의 상호 작용

분쇄 된 실리콘은 400-600 ° C로 가열하면 산소와 반응합니다.

기타 비금속과의 상호 작용

2000 ° C 정도의 매우 높은 온도에서 탄소와 반응합니다 :

1000 ° C에서 질소와 반응합니다 :

수소와 상호 작용하지 않습니다.

할로겐화 수소와의 상호 작용

그것은 정상 조건 하에서 불화 수소와 반응합니다 :

염화수소로 - 300 ℃에서, 브롬화 수소로 - 500 ℃에서

금속과의 상호 작용

실리콘의 산화 특성은 그다지 특이하지 않지만 금속과의 반응에서 나타납니다. 따라서 규화물이 형성됩니다.

산과의 상호 작용

실리콘은 산성 환경에서 산에 내성이 있으며, 불용성 산화막으로 덮여 있으며 부동화되어 있습니다. 실리콘은 플루오르 화 수소산과 질산의 혼합물과 만 상호 작용합니다 :

알칼리 상호 작용

그것은 알칼리에 용해되어 규산염과 수소를 형성합니다 :

방법

산화 마그네슘 또는 알루미늄으로부터의 환원 :

시오₂ + 2Mg = Si + 2MgO;

전기로에서의 코크스 감소 :

시오₂ + 2C = Si + 2CO.

이 과정에서 실리콘은 탄화 규소로 상당히 오염되어 있습니다.

가장 순수한 실리콘은 1200 °에서 수소를 갖는 사염화 규소의 환원에 의해 얻어진다. С :

또한 순수한 실리콘은 실란의 열분해에 의해 얻어진다 :

http://do.tsu.ru/schools/chem/data/res/neorg/uchpos/text/g3_9_2.html

나트륨 + 실리콘

몇 가지 예에서 작업 C2를 수행하기 위해 설명 된 알고리즘의 적용을 고려해 보겠습니다. 작업의 본질은

한 쌍의 시약을 반복하지 않고 제안 된 모든 물질 사이에 가능한 4 가지 반응 방정식을 씁니다.

물질 : 실리콘, 중탄산 나트륨, 수산화 칼륨, 염산.

1. 염산이 염화수소 용액임을 고려하면서 알고리즘의 첫 번째 단락을 수행하십시오. 그러나 중탄산 나트륨과 수산화 칼륨의 상태는 우리에게 주어지지 않으므로 원하는 경우 고체 물질로서 우리에게 주어진 것으로 가정 할 수 있습니다.

2. 우리는 물질의 특성을 나타내는 두 번째 단락을 수행합니다. 첫 번째 라인은 산성 염기이고 두 번째는 산화 환원입니다. 결과는 다음과 같습니다.

설명 : 단순한 물질 인 실리콘은 비금속 중간기가 약한 정도의 OM 특성, 특히 산화성 (문자의 크기가 특정 특성의 발현 강도를 정 성적으로 특성화하려는 시도)을 나타 내기 때문에 교환 반응을 일으키지 않습니다. 교환 반응에서 나트륨 중탄산염은 소금과 산으로 참여할 수 있으며 실제로는 산소의 성질을 나타내지 않습니다. 모든 원소는 안정된 산화 상태에있다. KON 속성의 OB에 대해서도 마찬가지입니다. 염산은 수소 이온으로 인해 산화제가 될 수 있고 염소 이온으로 인해 매우 약한 환원제 일 수 있습니다.

3. 반응 예측. 그리고 여기서 우리는 즉시 실리콘의 특정 특성을 알아야 할 필요성에 직면하게됩니다. 산화 환원 이중성과 키트에 유사한 성질의 물질이 포함되어 있다는 사실에도 불구하고 실리콘이 산에 용해되지 않는다는 것을 알아야합니다. 또한 알칼리성 용액에 잘 녹으며 반응은 수소 방출과 함께 진행됩니다.

수소의 방출로 반응이 진행된다는 사실은 여기서 산화제는 물의 일부인 산화 상태 +1에서 수소이며 KOH는 매질의 역할을한다고 말한다.

산 용액에서 수소 이온에 의해 실리콘이 산화되지 않는 이유는 무엇일까요? 금속 화학으로부터 알려진 이유는 패시베이션입니다. 실리콘 표면에는 물과 산에 불용 인 산화 규소의 박막이 존재합니다 (또는 즉시 형성됩니다). 매질로서의 KOH의 역할은이 실리카를 규산염 이온으로 전환시키는 것입니다.

따라서, 첫 번째 물질에 대해, 우리는 다음 반응식에 따라 가능한 하나의 반응을 얻는다 :

다른 반응은 상당히 명백합니다. 중탄산 나트륨은 가스의 발생으로 인해 알칼리와 반응하여 중간염을 형성하고 산과 반응합니다. KOH는 당연히 산으로 중화 될 것입니다. 결과적으로 4 가지 반응 방식이 있습니다.

http://www.kontren.narod.ru/ege/c2_prim1.htm