Общая характеристика кремния
Кремний (Si) является представителем главной подгруппы IV группы Периодической системы.
Электронная конфигурация:
Возможные степени окисления кремния: -4, 0, +2, +4.
В природе кремний не встречается в чистом виде, он может присутствовать в виде кремнезема () или различных минералов (слюды, асбеста, талька).
Получают его путем восстановления из соответствующих соединений:
Теперь рассмотрим химические свойства кремния (является типичным восстановителем):
- ,
- ,
- ,
- ,
- ,
- ,
- ,
- .
Соединения кремния
К соединениям кремния относятся:
Оксид кремния (кремнезем).
Оксид кремния при обычных температурах представлен в виде кварца, при повышении температуры происходят следующие превращения: кварц — тридимит — кристобалит — расплав.
При обычных условиях на кремнезем действуют только плавиковая кислота и растворы щелочей:
Если рассматривать реакции сплавления оксида кремния с щелочами, основными оксидами или карбонатами, то в результате получаются силикаты.
Кремниевая кислота.
Силикаты (соли кремниевой кислоты) получают путем сплавления оксида кремния с карбонатами или щелочами (реакции представлены в пункте 1)
Качественная реакция на силикаты:
.
Данная реакция является качественно, так как кремниевая кислота практически нерастворима в воде.
Существует такое соединение как жидкое стекло. Оно представляет собой концентрированный раствор силиката натрия или калия:
Также кремниевая кислота участвует в производстве цемента, а точнее в процессе «схватывания» цемента, состоящего из силиката кальция.
Силицид.
Силицид представляет собой соединение кремния с металлом. Их можно получить путем взаимодействия гидрида металла с кремнием:
Силициды щелочных и щелочноземельных металлов способны реагировать с водой и кислотами с образованием моносилана:
.