Křemík a jeho sloučeniny. Křemík v přírodě. Použití křemíku

Jeden z nejpopulárnějších v oblasti techniky a průmyslu prvků je křemík. Že dluží své neobvyklé vlastnosti. V současné době existuje mnoho různých sloučenin tohoto prvku, které hrají důležitou roli při syntéze a vytvoření technických výrobků, sklo, sklo, zařízení, stavebních materiálů, šperky a další průmyslová odvětví.

Obecná charakteristika křemíku

Pokud vezmeme v úvahu pozici křemíku v periodické soustavy, je možné říci:

1. IV se nachází v hlavních podskupin skupiny.
2. Pořadové číslo 14.
3. Atomová hmotnost 28,086.
4. Chemická značka Si.
5. Name - křemík, nebo v latině - křemíku.
6. Elektronický uspořádání vnější vrstvy 4e: 2e: 8e.

Krystalová mřížka křemíku je podobný diamantu mřížky. Uzly jsou uspořádány atomy, jeho typ - plošně centrované krychlové a. Nicméně, vzhledem k větší délce fyzikálních vlastností komunikačních křemíku výrazně liší od vlastností modifikace oxidu alotropní.

Fyzikální a chemické vlastnosti

K dispozici jsou dva alotropický modifikace prvku: amorfní a krystal. Jsou velmi podobné. Nicméně, jak je tomu u jiných materiálů, hlavní rozdíl mezi nimi - krystalický křemík mřížky.

V tomto případě se obě verze - prášek v různých barvách.

1. Krystalický křemík je lesklý tmavě šedý prášek, jako kovu. Jeho struktura odpovídá diamantu, avšak s odlišnými vlastnostmi. To má:

• křehkost;
• nízká tvrdost;
• polovodičové vlastnosti;
• Teplota tavení 1415 ⁰ C;
• hustota 2,33 g / cm ^3;
• Teplota varu 2700 ⁰ ° C

Její chemická aktivita je nízká ve srovnání s jinými alotropní formě.

2. Amorfní křemík - hnědá hnědý prášek, má strukturu silnorazuporyadochennogo diamant. Reaktivita je dostatečně vysoká.

Obecně je třeba poznamenat, že reaguje křemík DISLIKES. Aby to reagovat, nutné teploty ne menší než 400-500 ⁰ C. Různé chemické sloučeniny jsou tvořeny z křemíku za těchto podmínek. Jako je například:

• oxidy;
• halogenidy;
• sebevraždy;
• nitridů;
• boridy;
• karbidy.

Možná, že interakce křemíku s kyselinou dusičnou nebo alkálií, které se nazývá proces leptání. Rozšířená silikony, které jsou dnes stále častější.

Být v přírodě

Křemík se přirozeně nachází v poměrně významném množství. Je na druhém místě po kyslíku prevalence. Jeho hmotnost frakce je asi 30%. Mořská voda také obsahuje aktivní prvek v koncentraci 3 mg / L. Proto nemůžeme říci, že křemík v přírodě - to je vzácný prvek.

Naopak, existuje mnoho různých hornin a minerálů, v rámci nichž se vyskytuje, a ze kterého lze extrahovat. Nejčastější přírodní sloučeniny křemíku jsou:

1. Oxid křemičitý. Chemický vzorec SiO _2. Tam je docela různé druhy minerálů a hornin na jeho základně: písku, křemene, živce, křemen, křišťál, ametyst, chalcedon, karneol, opál, jaspisu a další.
2. Silikáty a hlinitokřemičitany. Kaolin, živec, slída, soli kyseliny křemičitá, azbest, mastek.

To znamená, že spread běžně v přírodě křemíku a jeho sloučeniny jsou velmi populární a poptávka po lidi k použití pro technické účely.

Křemík a jeho sloučeniny

Vzhledem k tomu, čistý považována za existující prvek nemůže proto mají různé význam jeho sloučenin. Z chemického hlediska může být tři oxidační stav +2, 4, -4. Vycházeje z toho, a také proto, že jejich setrvačnosti, ale především na struktuře krystalové mřížce, generuje následující hlavní typy látek:

• binární sloučeniny s nekovů (silan, karbidu, nitridu, fosfid, a tak dále;
• oxidy;
• kyselina křemičitá;
• křemičitany kovů.

Uvažujme, jak důležitý je křemík a jeho sloučeniny jsou nejčastější a populární pro lidi.

oxidy křemíku

K dispozici jsou dva typy látek, vyjádřené obecným vzorcem:

• SiO;
• SiO _2.

Nicméně, nejrozšířenější má uhličitý. Vyskytuje se v přírodě v podobě velmi krásné polodrahokamů:

• achát;
• chalcedony;
• opál;
• karneol;
• jaspis;
• ametyst;
• drahokamu.

Použití křemíku v této formě našla uplatnění při výrobě šperků. Neuvěřitelně krásné zlaté a stříbrné šperky vyrobené s těmito semiprecious a polodrahokamy.

Několik variací oxidu křemičitého:

• křemen;
• říční a křemenný písek ;
• pazourek;
• živce.

Použití křemíku v takových typů realizovaných ve stavebnictví, strojírenství, elektronika, chemický průmysl, hutnictví. Společně uvedené oxidy označení jedné látky, - oxid křemičitý.

Karbid Kremniya a její využití

Křemík a jeho sloučeniny - materiál budoucnosti a přítomnosti. Jedním takovým materiálem je karbid křemíku nebo karbid prvku. Chemický vzorec SiC. To se vyskytuje v přírodě jako minerální moissanite.

V čisté formě uhlíku a sloučeniny křemíku - krásné, průhledné krystaly, diamantu podobné struktury. Nicméně, pro technické účely používá maloval v zelené a černé barvě materiálu.

Hlavní vlastnosti látky, což umožňuje jeho použití v průmyslu, technologií, chemický průmysl, následující:

• široká mezera polovodičová;
• velmi vysoká pevnost (7 Mohs měřítko) ;
• odolný proti vysokým teplotám;
• vynikající elektroustoychivost a tepelná vodivost.

To vše umožňuje použití karbidu křemíku jako brusný materiál v hutnictví a chemické syntézy. LED Také je založeno produkovat široké spektrum účinku, díly pro sklářské pece, trysky, hořáky, šperky (moissanite oceněno FIANITE výše).

Silan a její význam

Vodík sloučeniny křemíku je silan a název nelze získat přímou syntézou z výchozích materiálů. Pro získání různých kovu se používají silicidy, který se podrobí zpracování kyselinou. Výsledkem je, že silan plyn se uvolňuje a tvoří soli kovu.

Je zajímavé, že tato sloučenina v pochybnost nikdy produkoval sám. Vždy v reakci směsi mono-, di- a Trisilane, ve kterých atomy křemíku jsou spojeny dohromady v řetězci.

Na základě vlastností těchto sloučenin - silná redukční činidla. Samy o sobě tak snadno oxiduje kyslíkem, někdy explozivně. Násilná reakce s halogeny vždy s množstvím uvolňování energie.

Uplatnění těchto silanů:

1. Reakce organické syntézy, jako výsledek, jehož je k silikony důležité - silikon, guma, tmely, lubrikanty, emulze a další.
2. Microelectronics (LCD monitory, integrované technické diagramy, atd.)
3. Vysoká čistota polysilikon.
4. Zubní protézy.

To znamená, že silany v moderním světě je vysoká.

kyselina křemičitá a silikáty

Hydroxid prvku - jsou různé kyseliny křemičité. rozlišují:

• meta;
• o;
• polysilikonový a další kyseliny.

Všechny z nich mají společné rysy - extrémní nerovnováhy ve volném stavu. Jsou snadno rozloží teplem. Za normálních podmínek jsou krátkodobé, soustružení nejprve do solu a pak gel. Po vysušení se silikagely, tyto struktury se nazývají. Jsou používány jako adsorbenty ve filtrech.

Důležité z hlediska průmyslu, jsou soli kyseliny křemičité - křemičitany. Jsou základem přípravy těchto látek, jako jsou například:

• sklo;
• beton;
• cement;
• zeolit;
• kaolin;
• porcelán;
• kamenina;
• krystal;
• keramiky.

Alkalických kovů silikátů - rozpustné, zbytek - ne. Proto je křemičitan sodný a draselný, se nazývá vodní sklo. Normální psací lepidlo - to je sodná sůl kyseliny křemičité.

Ale nejzajímavější sloučeniny jsou všechny stejné sklenice. Nichž pouze volby pro tuto látku ani ponětí! V současné době, vzhledem k tomu, barevný, optické, možnosti matný. Skleněné zboží je zarážející ve své kráse a rozmanitosti. Při přidávání určitého kovu a nekovové oxidy do směsi mohou získat různé typy skla. Někdy dokonce i stejné složení, ale různé procenta složek vede k rozdílu ve vlastnostech látky. Příklady jsou porcelán a kameniny, které vzorec SiO ₂ * AL _{2O 3} * K _2O

Křemenného skla - je forma vysoce čistého produktu, jehož složení je popsáno jako oxid křemičitý.

na sloučeniny křemíku Discovery

V průběhu několika posledních let, studie prokázaly, že křemík a jeho sloučeniny - nejdůležitější účastníky v normálním stavu živých organismů. Nedostatek C nebo přebytek daného prvku spojené onemocnění, jako jsou:

• rakovina;
• tuberkulóza;
• artritida;
• šedý zákal;
• malomocenství;
• úplavice;
• revmatismus;
• hepatitida a další.

Stárnutí samotné jsou také spojeny s kvantitativním obsahem křemíku. Četné pokusy na savců ukázaly, že je aktivován nedostatek viru element s infarkty, mrtvice, rakoviny a hepatitida C.