Кремний және оның қосылыстары. табиғатта Silicon. кремний пайдалану

элементтердің өнер және өнеркәсіп ең танымал бірі кремний болып табылады. ол өзінің ерекше қасиеттерін міндетті екенін. Бүгін техникалық өнімдерді, ыдыс, шыны, жабдықтар, құрылыс материалдары, зергерлік бұйымдар және басқа да салаларды синтездеу және құру маңызды рөл атқарады, бұл элементтің көптеген түрлі қосылыстар бар.

кремний жалпы сипаттамасы

біз Периодтық жүйедегі кремний ұстанымын қарастыру болса, онда ол айтуға болады:

1. IV топтың негізгі топша орналасқан.
2. реттік нөмірі 14.
3. Атом бұқаралық 28,086.
4. химиялық таңбасы Si.
5. Аты - кремний, немесе латын - кремний.
6. сыртқы қабаты 4Е электрондық конфигурациясы: 2e: 8E.

кремний кристалдық тор алмас торда ұқсас. номиналдық бағдарланған текше - түйіндері атомдар, оның түрін орналасқан. Алайда, салдарынан кремний байланыс физикалық қасиеттерін үлкен ұзындығына қатты көміртек allotropic модификациялау қасиеттерін ерекшеленеді.

Физикалық және химиялық қасиеттері

Екі бар allotropic өзгерту аморфты және кристалды: элементі. Олар өте ұқсас. кристалдық кремний тор - Алайда, басқа материалдармен жағдайда, олардың арасындағы негізгі айырмашылық ретінде болып табылады.

Бұл жағдайда, екі нұсқасы - түрлі түсті ұнтақ.

1. кристалдық кремний Жылтыр қара сұр ұнтақ тәріздес металл болып табылады. Оның құрылымы гауһар сәйкес келеді, бірақ әр түрлі қасиеттері. Ол бар:

• хрупкость;
• төмен қаттылығы;
• жартылай өткізгіш қасиеттері;
• 1415 ⁰ С, балқу температурасы;
• тығыздығы 2,33 г / см ^3;
• 2700 қайнау температурасы ⁰ С

Оның химиялық белсенділігі басқа allotropic нысанда салыстырғанда төмен болып табылады.

2. аморфты кремний - қоңыр қоңыр ұнтақ, құрылымы silnorazuporyadochennogo гауһар бар. Реактивтілігіне жеткілікті жоғары болып табылады.

Жалпы, бұл кремний жек жауап атап өткен жөн. ол жауап жасауға, қажетті температураға дейін кем емес 400-500 ⁰ С түрлі химиялық қосылыстар, осы жағдайларда кремний түзіледі. Сияқты:

• тотықтары;
• галогениды;
• өзін-өзі өлтіру;
• нитриды;
• бориды;
• карбидтер.

азот қышқылы немесе ою процесс деп аталады сілтімен, кремний Мүмкін өзара іс-қимыл. Енді тараған астам болуда таралған силикондар.

табиғатта бола

Кремний әрине өте маңызды мөлшерде табылған. Ол оттегі таралуы кейін екінші орында тұр. Оның салмағы фракциясы шамамен 30% құрайды. Теңіз суының, сондай-ақ 3 мг / л концентрациясы белсенді элементі бар Сондықтан, біз табиғатта бұл кремний айта алмаймын, бұл - сирек элементі болып табылады.

Керісінше, көптеген әр түрлі тау жыныстары мен минералдар, ол орын және ол алынуы мүмкін, оның бір бөлігі ретінде, бар. Ең көп таралған табиғи кремний қосылыстары болып табылады:

1. Кремний диоксиді. химиялық формуласы SiO _2. оның негізінде минералдар мен тау жыныстарының нысандарын өте алуан бар: құм, шақпақтас, далалық шпат, кварц, тау хрусталі, аметист, халцедон, Сердолик, опал, яшма, және басқалар.
2. Силикаттар және алюминий силикаттар. Каолин, далалық шпат, слюда, кремний қышқылы тұздары, асбест, тальк.

Осылайша, табиғат кремний және оның қосылыстары кеңінен тарату танымал болып табылады және адам техникалық мақсаттар үшін пайдалану үшін сұраныс.

Кремний және оның қосылыстары

таза болғандықтан, сондықтан, оның қосындыларын түрлі маңыздылығын болуы мүмкін емес элемент бар деп саналады. Көріністің химиялық тұрғыдан алғанда, бұл, үш тотығу мемлекеттік +2, +4 болуы мүмкін -4. Осыған сүйене отырып, сондай-ақ, өйткені олардың инерция, бірақ әсіресе кристалды тор құрылымын, ол заттардың мынадай негізгі түрлерін жасайды:

• емес металдармен екілік қосылыстар (т.б. күші, карбид, нитрид, фосфиды және;
• тотықтары;
• кремний қышқылы;
• металл силикаттар.

АҚШ қаншалықты маңызды кремний және оның қосылыстары қарастырайық, адамдар үшін ең көп таралған және танымал болып табылады.

кремний оксиді

формула бойынша білдірді заттардың екі түрі бар:

• SiO;
• SiO _2.

Алайда, ең кеңінен қолданылатын диоксиді бар. Бұл өте әдемі жартылай асыл тастар түрінде табиғатта бар:

• ақық;
• халцедон;
• Опал;
• Сердолик;
• Jasper;
• аметист;
• тау хрусталі.

кремний пайдалану осы түрінде зергерлік бұйымдарды дайындау кезінде өзінің өтінішін тапты. Осы жартылай асыл және жасалған керемет әдемі алтын және күміс зергерлік бұйымдар Бағалы тастар.

кремний диоксиді Бірнеше ауытқуы:

• кварц;
• өзен және кварц құмын ;
• Флинт;
• дала шпаты.

құрылыс, машина жасау, электроника, химия өнеркәсібі, металлургия жүзеге асырылуда осындай түрлерін кремний пайдалану. кремний диоксиді - бірге, аталған тотықтары бір зат қараңыз.

Karbid Kremniya және оны пайдалану

Кремний және оның қосылыстары - болашағы мен бүгіні туралы материал. Осындай бір материалдық элементтің кремний карбиді немесе карбиді табылады. ӘЖК химиялық формуласы. Бұл минералдық Муассанит ретінде табиғатта кездеседі.

әдемі, мөлдір кристалдар, алмаз тәрізді құрылымы - көміртек және кремний қосылыстары таза түрінде. Алайда, техникалық мақсаттарға арналған жасыл және қара түсті материал боялған пайдаланылатын.

Негізгі заттың сипаттамасы, өнеркәсіпте оны пайдалануға мүмкіндік беретін, технология, химия өнеркәсібі, мынадай:

• кең алшақтық жартылай өткізгіш;
• өте жоғары беріктігі (7 Моль шкаласы бойынша минерал) ;
• жоғары температураларға төзімді;
• тамаша elektroustoychivost және жылу өткізгіштігі.

Мұның бәрі металлургия және химиялық синтездеу абразивті материал ретінде кремний карбиді қолдануға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, ол жарық диодтары іс-қимыл, шыны пештің бөліктері, саңылауларды, алау, зергерлік бұйымдар (FIANITE жоғарыда бағалады Муассанит) кең спектрін шығаратын негізделген.

Силан және оның маңыздылығы

Сутегі кремний қосылыс Силан болып табылады және атауы бастапқы материалдарды тікелей синтездеу арқылы алу мүмкін емес. түрлі металл алюминидтер алу үшін қышқылмен өңдеу ұшырайды, ол пайдаланылады. Нәтижесінде, силан-газдан шығарды және металл тұз құрайды.

Бұл сұраққа қосылу жалғыз өндірді ешқашан бұл қызықты. Әрқашан кремний атомдары тізбектерінің бірге байланысқан онда моно-, кіші және Trisilane қоспасынан реакция.

Осы қосылыстардың қасиеттері туралы - күшті тотықсыздандырғыш заттардың. Өздері осылайша оңай кейде жарылыс, оттегімен тотығады. энергетикалық шығарудың көп әрқашан галогендер күш реакция.

мынадай күші қолдану:

1. силикон, резеңке, герметик, жағар май материалдары, эмульсиялар және басқалар - бұл силикондар маңызды болып табылатын нәтижесінде органикалық синтез реакциялары.
2. Микроэлектроника (және т.б. СК мониторлар, кешенді техникалық диаграммалар).
3. Жоғары тазалығы поликремний.
4. Стоматологиялық протездеу.

Осылайша, қазіргі заманғы әлемде күші жоғары.

Кремний қышқылы және силикаттар

элементі гидроксиді - олар әр түрлі кремний тотығы бар. ерекшеленген:

• мета;
• O;
• поликремний және басқа да қышқылдар.

Олардың барлығы жалпы белгiлерi бар - еркін мемлекетте төтенше теңгерімсіздікті. Олар оңай жылу ыдырауы отыр. қалыпты жағдайында қысқа ғұмырлы, содан кейін золь және гель алғашқы бұрап, бар. Кептіру кейін, кремний гельдер, мұндай құрылымдар деп аталады. Олар сүзгілер адсорбенттер ретінде пайдаланылады.

силикаттар - өнеркәсіп тұрғысынан маңызды, кремний қышқылдары тұздары болып табылады. : Олар сияқты осындай заттарды, дайындау негізі болып табылады

• шыны;
• бетон;
• цемент;
• цеолит;
• каолин;
• фарфор;
• фаянс;
• кристалды;
• керамика.

Сілтілік металл силикаттар - еритін, қалғандары - жоқ. Сондықтан, натрий және калий силикат су шыны деп аталады. Қалыпты кеңсе жабысқақ - осы кремний қышқылының натрий тұзы болып табылады.

Бірақ ең қызықты қосылыстар бірдей шыны барлық болып табылады. тек ол осы зат үшін опциялар жоқ идея! Бүгін, түрлі-түсті, оптикалық, күңгірт параметрлерін берілген. Шыны ыдыс, оның әсемдігі мен алуан сілкіністер болып табылады. қоспасының белгілі бір және металл тотықтарының қосқан кезде шыны түрлерін алуға болады түрлі. Кейде тіпті бір құрамы, бірақ компоненттерін түрлі пайыздар зат қасиеттерінің айырма әкеледі. Мысалдары фарфор, фаянс, формуласы SiO ₂ * Al ₂ O ₃ * K ₂ O. болып табылады

Кварц шыныдан - құрамы кремний диоксиді сияқты сипатталған жоғары тазалығы өнімнің, нысаны болып табылады.

кремний қосылыстары ашылды

Соңғы бірнеше жылда, зерттеулер көрсеткендей, кремний және оның қосылыстары көрсетті - тірі организмдердің қалыпты күйде ең маңызды қатысушыларды. Сияқты: осы элемент байланысты аурулардың C жетіспеушілігі немесе артық

• қатерлі ісік;
• туберкулез;
• артрит;
• шел басудың;
• алапес;
• дизентерия;
• ревматизм;
• гепатит және басқалар.

Қартаюға процестер өздері, сондай-ақ кремний сандық мазмұнмен байланысты. сүтқоректілердің көптеген эксперименттер инфаркт бар элементтің жетіспеушілігі, инсульт, онкологиялық және С гепатиті вирусының іске қосылады деп көрсетті.