Silic và hợp chất của silic –

Biết các tính chất đặc trưng, phương pháp điều chế silic và hợp chất của silic. Biết những ứng dụng quan trọng của silic trong các ngành kĩ thuật như luyện kim, bán dẫn, điện tử,… Tính chất vật lí Silic tồn tại ở hai dạng: silic tỉnh thể và silic vô định hình Silic tỉnh thể có cấu trúc giống kim cương, màu xám, có ánh kim, nóng chảy ở 1420°C. Silic tinh thể có tính bán dẫn. C} nhiệt độ thường độ dẫn điện của nó thấp, nhưng khi tăng nhiệt độ thì độ dẫn điện tăng lên. Silic vô định hình là chất bột màu nâu.2. Tính chất hoá học Cũng giống như cacbon, silic có các số oxi hoá –4, 0,+2 và +4: số oxi hoá +2 ít đặc trưng đối với silic. Silic vô định hình có khả năng phản ứng cao hơn silic tinh thể.a) Tính khử Tác dụng với phi kim:Silic tác dụng với flo ở nhiệt độ thường, còn khi đun nóng có thể tác dụng với các phi kim khác:O +4 Si + 2F. — Si F. (silic tetraflorua) 0. o Si + O2 – SiO2 (silic dioxii)Tác dụng với hợp chất: Silic tác dụng tương đối mạnh với dung dịch kiềm, giải phóng hiđro.O +4 Si + 2NaOH + H2O –» Na SiO3 + 2H.b)1ính oxi hoá Ở nhiệt độ cao, silic tác dụng với các kim loại như Ca, Mg,Fe,… tạo thành hợp chất silixua kim loại. Thí dụ:ιο -4 2Mg + Si –> Mg2Si (magie silixua)3. Trang thái tự nhiên4.II – HOP CHẤT CỦASILIC1.90Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai sau oxi, chiếm gần 29.5% khối lượng vỏ Trái Đất. Trong tự nhiên chỉ gặp silic dưới dạng các hợp chất, chủ yếu là cát (SO2), các khoáng vật silicat và aluminosilicat như: cao lanh (Al2O3.2SiO2.2H2O), xecpentin (3MgO.2SiO2.2H2O), fenspat (Na2O.Al2O4.6SiO2). Silic còn có trong cơ thể động, thực vật với lượng nhỏ và có vai trò đáng kể trong hoạt động sống của thế giới hữu sinh.Ứng dụng và điều chế • Silic siêu tỉnh khiết là chất bán dẫn được dùng trong kĩ thuật vô tuyến và điện tử. Pin mặt trời chế tạo từ silic có khả năng chuyển năng lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng, cung cấp cho các thiết bị trên tàu vũ trụ. Trong luyện kim, hợp kim ferosilic được dùng để chế tạo thép chịu axit. → Trong phòng thí nghiệm, silic được điều chế bằng cách đốt cháy một hỗn hợp gồm bột magie và cát nghiền mịn 😮 SiO, + 2Mg t Si + 2MgO • Trong công nghiệp, silic được điều chế bằng cách dùng than cốc khử silic đioxit trong lò điện ở nhiệt độ cao :Si+ 2CO ډ۳- 2C +يSiOSilic dioxit• Silic đioxit (SiO2) là chất ở dạng tinh thể, nóng chảy ở 1713°C, không tan trong nước. Trong tự nhiên, SiO2 tỉnh thể chủ yếu ở dạng khoáng vật thạch anh, Thạch anh tồn tại ở dạng tinh thể lớn, không màu, trong suốt (hình 3.7), Cát là SiO2 có chứa nhiều tạp chất. Hình 37. Các tỉnh thể thạch anh • Silic đioxit là 0\ff {{\II, tan chậm trong dung dịch kiềm đặc nóng, tan dễ trong kiềm nóng chảy hoặc cacbonat kim loại kiềm nóng chảy, tạo thành silicat.Thí dụ : SiO2 + 2NaOH → Na2SiO, + H2OSiO, + NaCO, — » NaSiO, + CO. • Silic đioxit tan trong axit flohiđric : SiO, + 4HF → SiF + 2HO Dựa vào phản ứng này người ta dùng dung dịch HF để khắc chữ và hình trên thuỷ tinh. 2. Axit silixic và muối silicat a). Axit silixie Axit silixic (H2SiO})^) là chất ở dạng keo, không tan trong nước, khi đun nóng dễ mất nước : H.SiO, SiO, + H.O Khi sấy khô, axit silixic mất một phần nước, tạo thành một vật liệu xốp là silicagen (hình 3.8). Silicagen được dùng để hút ẩm và hấp phụ nhiều chất. Axit silixic là axit rất yếu, yếu hơn cả axit cacbonic, nên dễ bị khí CO2 đẩy ra khỏi dung dịch muối của nó: NaSiO, + CO, + H.O – HaSiO, + Na,CO,inh 38. Silicagenb). Muôi silicat Axit silixic dễ tan trong dung dịch kiềm, tạo thành muối silicat. Chỉ có silicat kim loại kiềm tan được trong nước. Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 và K2SiO3 được gọi là thuỷ tinh lỏng. Vải hoặc gỗ tẩm thuỷ tinh lỏng sẽ khó bị cháy. Thuỷ tỉnh lỏng còn được dùng để chế tạo keo dán thuỷ tinh và sứ. Ở trong dung dịch, silicat kim loại kiểm bị thuỷ phân mạnh tạo ra môi trường kiềm. Thí dụ : NaSiO, + 2HO (2 2NaOH + H2SiO,’Axit silixic tồn tại ở một số dạng: H2SiO4 (axit ortho silixic), H2SiO2 (axit meta silixic) Số oxi hoá thấp nhất của silic thể hiện ở hợp chất nào trong các chất sau ? A. SiO ; B. SiO, ; C. SiH, ; D. MgSi. Viết các phương trình hoá học theo sơ đồ sau đây: SIIIC đioxit –> natri silicat => axit silixic → SillC đIOXIt — SillC. 3. Từ silic đioxit và các chất cần thiết khác, hãy viết các phương trình hoá học để điều chế axit silixiC. 4. Natri florua dùng làm chất bảo quản gỗ được điều chế bằng cách nung hỗn hợp canxi florua, sođa và cát. Viết phương trình hoá học để giải thích cách làm trên. 5. Khi đốt cháy hỗn hợp khí SiH4 và CH4 thu được một sản phẩm rắn cân nặng 6,00 g vàsản phẩm khí. Cho sản phẩm khí đó đi qua dung dịch Ca(OH)2 lấy dư thu được 3000 g kết tủa. Xác định thành phần % thể tích của hỗn hợp khí,~0 liénaVAI TRÖ SINH HọC CỦASILICSilic rất cần cho thực vật cũng như cho động vật và người. Thực vật sử dụng silic để tạo các mô thực bì, Silic làm cho thành tế bào cứng hơn và bền hơn, chống được sự phá huỷ của Côn trùng và sự xâm nhập Của nấm mốc. Silic có trong hầu hết tế bào của động vật và người, đặc biệt. Ở tuyến tuỵ, gan, lông, tóc, xương, răng, sụn rất giàu silic. Trong Xương, răng và sụn của bệnh nhân lao lượng silic giảm đáng kế so với người khoẻ mạnh. Ở những người bị bệnh eczema, vấy nến, hàm lượng silic trong máu giảm rõ rệt, còn khi bị bệnh đại tràng thì ngược lại, hàm lượng silic trong máu tăng lên.

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Silic và hợp chất của silic

--Chọn Bài--

↡

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!