Кремний и его соединения

кремний имя элементов неорганическая химия углубленный курс имеет общеобразовательные школы крем не рассматривает этот вопрос будем по следующему плану общие данные строения атома нахождения в природе получения в промышленности лаборатории аллотропия физические свойства химические свойства применением и так общие данные химический знак силициум относительная атомная масса 28 простое вещество не металл агрегатное состояние твердое вещество аллотропные видоизменения ты тип кристаллической решетки атомная температура плавления 1414 целых 8 5 100 градусов температура кипения 2300 49,85 градусом строение атома для этого воспользуемся фрагментом периодической системы химических элементов куда включается и кремний и так мы видим что крем и расположен 3 малом периоде периодическая система химических элементов дмитрий иванович им дели его следовательно все имеющиеся в атоме электроны расположены на трех на ведических уровнях или как их ещё называют электронных слоях помещен четвертую группу главную подгруппу то есть четыре а группу следовательно не металл на последнем энергетическом уровне находятся 4 валентных то есть участвующих в образовании химических связей электрона в высшая степень окисления плюс 4 высшая валентность 4 промежуточная 2 а не 6 степень окисления минус 4 напоминаю что она определяется разница между 8 и номером группы 8 минус 4 и получается 4 и кроме там всего прочего низшая степень окисления всегда имеет знак минус промежуточные плюс 2 и 0 занимает четырнадцатую клетку значит имеет заряд атома плюс 14 а в ядре атома 14 протонов в атоме 14 электронным относительная атомная масса равна 28 отсюда количество нейтронов в ядре атома 14 напоминаю что количество нейтронов определяется по разности между относительной атомной массы и количеством протонов строение рассмотрим атома кремния вот она вам показано на экране ядро с зарядом плюс 14 при энергетических уровня на первом энергетическом уровне два электрона на втором на витебском уровне 8 электронов и на четвертом нам этическом уровне на третьем здесь четыре электрона электронная формула кремния 1 из 2 2 с 2263 с 23 b 2 электрона графическая схема расположение электронов в обычном невозбужденном состоянии вот она перед вашими глазами и вы видите что в ней имеется только два неспаренных электрона значит в обычном состоянии к им не будут проявлять воле равную ду но посмотрите у него исполины электроны и свободные ячейки следовательно а там можно возбудить придав ему дополнительную энергию возбужденном состоянии видите уже четыре электрона оказывается неспаренными то есть его воле нас будет равна 4 напоминаю что процесс возбуждения начинается с передачи дополнительной энергии атому в результате чего спаренные электроны развиваются и один из них перескакиваешь свободную и чеку всего известно двадцать два изотопа кремния но и здесь только три стабильных крем не 28 кремни 29 и кремний 30 справка в 1787 году антон лавуазье определил что крем не является компонентом силиката 1823 году шведский химик риенци берцелиус выделил кристаллический кремний а в 1824 году получил и аморфный кремний вот они эти ученые на экране нахождение в природе природе встречается только виде соединений второй по распространённости элемент земной коре литосфере вот обратите внимание в литосфере его содержится 20 7,6 процента образует два типа природных соединений минералы образованные видом креме 4 но примеры такие горный хрусталь кварц и агат аметист яшма и горная порода силикаты и алюмосиликаты колит виде вспомнил уже значит то сложнее полевые шпаты слюда асбест кремы один из самых распространенных элементов не только на нашей планете но и в космосе в лунная пыль и обнаружен даже микро количество кремния органического соединения отсутствующего на земле он встречается большом количестве метеоритах ближе всего хандрит ах считают что около звездам пространстве витают частицы карбида кремния силикатов магния и алюминия если где-то во сне на возможна жизнь на основе кремния как она встречается на нашей планете то строительного материала для этого более чем достаточно вот видите вам поясню но что восьмым по распространенности во вселенной и является кремнием кремний получает в промышленности двумя способами 95 и 98 процент на чистоты получает клим и восстанавливая оксид кремния 4 коп сам электропечах при прокаливании уравнения химической реакции молекулярно виде вам представлены но не некоторые случае требуется к ним и высокой чистоты поэтому для полупроводниковой техники кремль и очень высокой чистоты получают восстановлением при 1000 градусов цельсия тетрахлорида кремния парами цинка уравнение семитский реакцию молекулярном виде вам представленным в лабораторию лаборатории ферми получает восстановлением из оксида клим мечты не магнием или алюминием и так же уравнение химических реакций перед вашими глазами аллотропные модификации кремния физические свойства кремний как уже говорилось образует 3 аллотропные модификации они указаны на схемах водами аморфный кремний и кристаллические свою очередь образует две модификации [музыка] монокристаллический и пули кристаллический кристаллическим представлен монокристалла my тёмно-серого цвета с металлическим стальным блеском обладает большой твердостью но группа является полупроводником плотность 2,33 грамм на кубический сантиметр температура плавления тысячи четыреста пятнадцать градусов а температура кипения две тысячи шестьсот восемьдесят градусов цельсия имеет алмаза подобную структуру образуют прочные ковалентные связи очень инертен аморфный это буры порошок гигроскопичен то есть притягивает влагу более реакционным чем его кристаллические собрат здесь на рисунке вы видите разницу монокристаллический кремний состоит из единого монолитного каллисто вам поликристаллический кремний из отдельных монокристаллов а а можно кремний атомами несвязанными к листовым крем не растворяется в расплавленных металлов при медленном охлаждении например раствора крем не оценки или алюминий крем не выделяется в виде хорошо образованы кристалликов октаэдра акта этнической формы химические свойства клим ним для атомов кремния характерное sp3 гибридизация связи с гибридизации чистой клиторический кремль и образуют алмаза подобную решетку которая он 4 валентин соединениях обычно также проявляет себя как 4 валентный элемент со степенью окисления плюс 4 или минус 4 однако встречается и соединения креме в которых проявляет валентность 2 например оксид кремния 2 при нормальных условиях crime химически мало активен взаимодействует только с добра с газообразным фтором образуя весьма ядовитое легко гидролизу и мая веществом уравнение химической реакции на экране при определенных условиях клеммные пассиве руются покрывается оксидом кремния 4 он образуется в присутствии кислорода воздуха или воды обычно водяных паров с галогенами взаимодействие происходит при температуре 400 500 градусов цельсия с хлором бромом иодом образуется соединение кремния которых он проявляет валентность 4 наш уровне немецкой реакции перед вашими глазами с кислородом кремль и также взаимодействуют при температурах 400 500 градусов цельсия с образованием оксида кремния при температурах более 1200 градусов цельсия крем взаимодействует с оксидом клинья 4 с образованием монна оксида кремния уравнение химической реакции перед вашими глазами с водородом крем и непосредственно не взаимодействуют и водородные соединения кремния силами получают косвенным путем сила но это крем не водорода гидриды кремния соединения крем с водородом общая формула силициум аж два n плюс два наиболее распространенный способ получения силанов разложения кислотами селец видов металлов с азотом и богом при температуре более 1000 градусов цельсия вступает во взаимодействие образуя соединения формулы которые приведены перед вашими глазами при температурах более 1000 градусов цельсия кремль и взаимодействуют с углеродом с образованием карборунда уравнение химической реакции и слаб и кроме смеси 2 дородные азотное числом не действует на кремнии при взаимодействии кремния со смесью фтороводородной и азотной кислоты образуются оксид азота 2 вода и комплексное соединение кексов top силиката четыре водорода перед вашими глазами представлена уравнение химической реакции молекулярном виде и в ионных растворе щелочи на 1 а за modis тульским ним при этом выделяется водород и образуется соль кремниевой кислоты вы это видите на экран применение кремния кремний находится достаточно широкое применение прежде всего как полупроводник в электронике для производства транзисторов фотоэлементов и других изделий виде добавки сплавом повышая коррозийную стойкость в инфракрасной оптики как сырье для производства crime органических материалов для производства солнечных батарей изготовления микросхем природное соединение используются для получения керамики и стекла цемента силикатного и