Меню
Разработки
Разработки  /  Химия  /  Подготовка к ОГЭ  /  9 класс  /  Соединения кремния

Соединения кремния

СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ УГЛЕРОДА
08.04.2021

Содержимое разработки

Соединения кремния

Силан ( гидрид кремния)

Способы получения силана

  • Разложение силицида магния соляной кислотой – наиболее распространенный способ получения силана:

Mg2Si + 4HCl → 2MgCl2 + SiH4

  • Восстановление галогенидов кремния алюмогидридом лития:

SiCl4 + LiAlH4 = SiH4↑ + LiCl + AlCl3

Химические свойства силана

SiH4 – бесцветный ядовитый газ с неприятным запахом.

  • Окисляется кислородом даже при невысоких температурах. На воздухе он самовоспламеняется (часто со взрывом) с образованием SiOи H2O:

SiH4+ 2O2 → SiO2 + 2H2O

  • Силан с легкостью гидролизуется водой и особенно легко щелочами:

SiH4 + 2H2O → SiO2+ 4H2

SiH+ 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 4H2

  • При нагревании разлагается:

SiH→ Si + 2H2

Диоксид кремния (кремнезем)

Нахождение в природе кремнезема

Диоксид кремния имеет атомную кристаллическую решетку. Существует в виде кристаллической (горный хрусталь, аметист, агат, яшма), аморфной (опал) и стеклообразной (кварцевое стекло)

Химические свойства кремнезема

Диоксид кремния — кислотный оксид. Проявляет слабые окислительные свойства

  • Практически не растворяется в воде и органических растворителях.

  • Взаимодействует с растворами и расплавами щелочей, образуя силикаты:

SiO2 + 2KOH → K2SiO+ H2O

  • Реагирует с основными оксидами:

SiO2 + CaO → CaSiO3

  • Вытесняет углекислый газ при сплавлении с карбонатами щелочных металлов:

SiO+ K2CO→ K2SiO+ CO2

  • Из всех кислот вступает в реакцию только с плавиковой кислотой, с образованием кремнийфтористоводородной кислоты:

SiO+ 6HF(р-р→ H2[SiF6] + 2H2O

  • С газообразным фтороводородом взаимодействует при 250-400ºС с образованием тетрафторсилана:

SiO+ 4HF(г= SiF+ 2H2O

SiO+ 2F= SiF+ O2

  • Взаимодействует с активными металлами при температуре выше 1000 °С с образованием кремния:

SiO+ 2Mg → Si + 2MgO

При избытке восстановителя образуются силициды:

SiO+ 4Mg → Mg2Si + 2MgO

  • Взаимодействует с неметаллами – с водородом в жестких условиях, с углеродом:

SiO+ 2Н→ Si + 2Н2O

SiO2 + 3С → SiС + 2СО

  • При сплавлении реагирует с фосфатом кальция и углем:

3SiO2 + Ca3(PO4)2 + 5C → 3CaSiO3 + 5CO + 2P

Кремниевые кислоты и силикаты

Кремниевые кислоты – nSiO2 · mH2O

Кремниевые кислоты — соединения общей формулы nSiO2 · mH2O. Это очень слабые, малорастворимые в воде соединения, легко образующие коллоидные растворы.

Метакремниевая (кремниевая) кислота – H2SiO3

Способы получения кремниевых кислот

  • Действие сильных кислот на растворы силикатов щелочных металлов:

Na2SiO+ 2HCl → H2SiO+ 2NaCl

  • Гидролиз хлорсиланов:

SiCl4 + 4H2O = H4SiO+ 4HCl

Химические свойства кремниевых кислот

  • кремниевая кислота реагирует только с сильными основаниями и их оксидами:

H2SiO+ 4KOH → K2SiO+ 4H2O

  • При нагревании кремниевая кислота дегидратируется с образованием оксида и воды:

H2SiO3 → SiO+ H2O

Силикаты – соли кремниевой кислоты

Большинство силикатов нерастворимо в воде. Растворимыми являются силикаты натрия и калия, растворы которых называют «жидким стеклом».

Способы получения силикатов

  • Взаимодействие кремния, кремниевой кислоты или диоксида кремния с щелочью:

H2SiO+ 2KOH → K2SiO+ 2H2O

Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO+ H2

SiO+ 2KOH → K2SiO+ H2O

  • Реакция с основными оксидами:

СаО + SiO2 → CaSiO3

  • Взаимодействие растворимых силикатов с солями:

K2SiO+ CaCl→ CaSiO+ 2KCl

Химические свойства силикатов

  • Силикаты в водных растворах сильно гидролизованы (среда щелочная):

K2SiO+ H2O ↔ KНSiO3 + KOH

SiO32-+ H2O ↔ НSiO3 + OH

  • Взаимодействие с растворимыми солями:

Na2SiO3+ MgCl2 =MgSiO3↓ + 2NaCl

  • При пропускании СО2 через растворы силикатов происходит выпадение гелеобразного осадка кремневой кислоты:

Na2SiO3 + CO2 + H2O = H2SiO3↓ + Na2CO3

Стекло  

Смесь силикатов натрия и кальция (Na2O·CaO·6SiO2) – это обычное оконное стекло. Получают его при сплавлении смеси соды Na2CO3, известняка CaCOи белого песка SiOв специальных печах:

6SiO+ Na2CO+ CaCO→ Na2O·CaO·6SiO+ 2CO2
 
Для получения специального стекла вводят различные добавки: Pb2+ – хрусталь; Cr3+ – придает зеленую стеклу окраску, Fe3+ – коричневое бутылочное стекло, Co2+ – окрашивает стекло в синий цвет, Mn2+ – стекло имеет красновато-лиловый окрас

Цемент

Цемент — искусственное порошкообразное неорганическое гидравлическое вяжущее вещество. При взаимодействии с водой, водными растворами солей и другими жидкостями образует пластичную массу, которая затем твердеет и превращается в камневидное тело.
Видов цементов много, но все они содержат в своем составе: диоксид кремния SiO(кварц или кремнекислота), оксид алюминия Al2O(глинозём), оксид железа Fe2O3
Например, наиболее распространенный портланд – цемент имеет следующий состав:
SiO2 – 20-23% Al2O3 – 4-7% Fe2O– 2-5% СаО – 62-76% MgO – 1-5%


-70%
Курсы повышения квалификации

Система работы с высокомотивированными и одаренными учащимися по учебному предмету

Продолжительность 72 часа
Документ: Удостоверение о повышении квалификации
4000 руб.
1200 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Соединения кремния (23.44 KB)