Bài 22. Silic và hợp chất của silic

Nội dung bài học

I- SILIC

1. Tính chất vật lí Silic có những dạng thù hình : silic tinh thể và silic vô định hình

Silic tinh thể có cấu trúc giống kim cương, màu xám, có ánh kim, nóng chảy ở nhiệt độ 1420oC. Silic tinh thể có tính bán dẫn: ở nhiệt độ thường dẫn điện thấp, nhưng khi tăng nhiệt độ thì độ dẫn điện tăng lên.

Silic vô định hình là chất bột màu nâu. 2. Tính chất hóa học Cũng giống như cacbon, silic có những số oxi hóa − 4,0, + 2 và + 4 ; số oxi hóa + 2 ít đặc trưng so với silic. Silic vô định hình có năng lực phản ứng cao hơn silic tinh thể. a ) Tính khử Tác dụng với phi kim : Silic công dụng với flo ở nhiệt độ thường, còn khi đun nóng hoàn toàn có thể công dụng với những phi kim khác : Si + 2F2 → Si + 4F4 ( silictetraflorua ) Si + O2 → to Si + 4O2 ( silicđioxit ) Tác dụng với hợp chất : Silic công dụng tương đối mạnh với dung dịch kiềm, giải phóng hiđro. Si + 2N aOH + H2O → Na2Si + 4O3 + 2H2 ↑ b ) Tính oxi hóa Ở nhiệt độ cao, silic tính năng với những sắt kẽm kim loại như Ca, Mg, Fe, … tạo thành hợp chất silixua sắt kẽm kim loại. Thí dụ : 2M g + Si − → to Mg2Si ( magiesilixua ) 3. Trạng thái tự nhiên Silic là nguyên tố thông dụng thứ hai sau oxi, chiếm gần 29,5 % khối lượng vỏ Trái Đất. Trong tự nhiên chỉ gặp silic dưới dạng những hợp chất, đa phần là cát ( SiO2 ), những khoáng vật silicat và aluminosilicat như : cao lanh ( Al2O3. 2S iO2. 2H2 O ), xecpentin ( 3M gO. 2S iO2. 2H2 O ), … Silic còn có trong khung hình động vât, thực vật với lượng nhỏ và có vai trò đáng kể trong hoạt động giải trí của quốc tế hữu sinh. 4. Ứng dụng và điều chế * Silic siêu tinh khiết là chất bán dẫn được dùng trong kĩ thuật vô tuyến và điện tử. Pin mặt trời sản xuất từ silic có năng lực chuyển nguồn năng lượng mặt trời thành điện năng, phân phối cho những thiết bị trên tàu ngoài hành tinh. Trong luyện kim, kim loại tổng hợp ferosilic được dùng để sản xuất 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 : SiO2 + 2M g → to Si + 2M gO

* Trong công nghiệp, silic được điều chế bằng cách dùng than cốc khử silic đioxit trong lò điện ở nhiệt độ cao:

SiO2 + 2C → to Si + 2CO

II- HỢP CHẤT CỦA SILIC

1. Silic đioxit * Silic đioxit ( SiO2 ) là chất ở dạng tinh thể, nóng chảy ở 1713 oC, không tan trong nước. Trong tự nhiên, SiO2 tinh thể hầu hết ở dạng khoáng vật thạch anh. Thạch anh sống sót ở dạng tinh thể lớn, không màu, trong suốt. Cát SiO2 có chứa nhiều tạm chất. * Silic đioxit là oxit axit, tan chậm trong dung dịch kiềm đặc nóng, dễ tan trong kiềm nóng chảy hoặc cacbonat sắt kẽm kim loại kiềm nóng chảy, tạo thành silicat. Thí dụ : SiO2 + 2N aOH → to Na2SiO3 + H2O SiO2 + Na2CO3 → to Na2SiO3 + CO2 * Silic đioxit tan trong axit flohiđric : SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2 O Dựa vào phản ứng này người ta dùng dung dịch HF để khắc chữ và hình trên thủy tinh. 2. Axit silixit và muối silicat a ) Axit silixic Axit silixic ( H2SiO3 ) là chất ở dạng keo, không tan trong nước, khi đun nóng dễ mất nước : H2SiO3 → to SiO2 + H2O Khi sấy khô, axit silixic mất một phần nước, tạo thành một vật tư xốp là silicagen. Silicagen được dùng để hút ẩm và hấp thụ nhều 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 : Na2SiO3 + CO2 + H2O → H2SiO3 + Na2CO3 b ) Muối 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 thủy tinh lỏng. Vải hoặc gỗ tẩm thủy tinh lỏng sẽ khó bị cháy. Thủy tinh lỏng còn được dùng chế tạo keo dán thủy tinh và sứ.

Ở trong dung dịch, silicat sắt kẽm kim loại kiềm bị thủy phân mạnh tạo ra môi trường tự nhiên kiềm. Thí dụ : Na2SiO3 + 2H2 O ⇌ 2N aOH + H2SiO3

Source: https://dvn.com.vn
Category: Điện Tử