Silikon. Silisyumun fiziksel ve kimyasal özellikleri

Silikon, D.I. tarafından kimyasal elementlerin periyodik tablosunun üçüncü periyodunun dördüncü grubunun ana alt grubunun bir elementidir. Mendeleev, atom numarası 14. Metal olmayan Si (enlem. Silisyum) sembolüyle gösterilir. Fiziksel özellikler: kristalin silikon metalik bir parlaklığa sahiptir, refrakterdir, çok serttir, yarı iletkendir. 2. Kimyasal özellikler: silikon aktif değildir: a) yüksek sıcaklıklarda (400-600

• b) karmaşık maddelerden silikon alkalilerle reaksiyona girer
• c) metallerle reaksiyona girerek silisitler oluşturur

Silika, özellikleri ve uygulamaları. Doğal ve endüstriyel silikatlar. İnşaatta kullanımları

Silikon(IV) oksit (silikon dioksit, silika SiO2) - renksiz kristaller, erime noktası 1713-1728 °C, yüksek sertliğe ve dayanıklılığa sahiptir.

Silikon dioksit cam, seramik, aşındırıcılar, beton ürünlerin üretiminde, silikon üretiminde, kauçuk üretiminde dolgu maddesi olarak, silika refrakter üretiminde, kromatografide vb. kullanılır. Kuvars kristalleri piezoelektrik özelliklere sahiptir ve bu nedenle radyo mühendisliğinde, ultrasonik kurulumlarda ve çakmaklarda kullanılır. Silikon dioksit hemen hemen tüm karasal kayaların, özellikle diatomlu toprağın ana bileşenidir. Litosferin kütlesinin %87'si silika ve silikatlardan oluşur. Amorf gözeneksiz silikon dioksit, gıda endüstrisinde topaklanmayı ve topaklanmayı önleyen bir yardımcı madde E551 olarak, parafarmasötiklerde (diş macunları), ilaç endüstrisinde bir yardımcı madde olarak (çoğu Farmakopede bulunur) ve ayrıca bir gıda katkı maddesi veya ilaç olarak kullanılır. bir enterosorbent olarak. Yapay olarak üretilen silikon dioksit filmleri, mikro devrelerin ve diğer elektronik bileşenlerin üretiminde yalıtkan olarak kullanılır. Ayrıca fiber optik kabloların üretiminde de kullanılır. Saf erimiş silika, içine bazı özel bileşenler eklenerek kullanılır. Silika filament, sıvıyı iyi emdiği ve bobinin ısınması altında çökmediği için elektronik sigaraların ısıtma elemanlarında da kullanılır. Yarı değerli taş olarak büyük berrak kuvars kristalleri kullanılır; Renksiz kristallere kaya kristali, mor kristallere ametist, sarı kristallere ise sitrin adı verilir. Mikroelektronikte silikon dioksit ana malzemelerden biridir. Yalıtım katmanı olarak ve ayrıca koruyucu kaplama olarak kullanılır. Silikonun termal oksidasyonu, kimyasal buhar biriktirme ve magnetron püskürtme yoluyla ince filmler halinde elde edilir. Silikon dioksit SiO2 suyla reaksiyona girmeyen asidik bir oksittir. Asitlere kimyasal olarak dayanıklıdır ancak hidrojen florür gazıyla reaksiyona girer

ve hidroflorik asit:

Bu iki reaksiyon cam aşındırmada yaygın olarak kullanılmaktadır. SiO2 alkaliler ve bazik oksitlerin yanı sıra aktif metallerin karbonatlarıyla birleştiğinde silikatlar oluşur - sabit bir bileşime sahip olmayan xH2O ySiO2 genel formülüne sahip çok zayıf, suda çözünmeyen silisik asitlerin tuzları (oldukça sık) Literatürde bahsedilen silisik asitler değil, silisik asittir, ancak aslında aynı maddeden bahsediyoruz).

Örneğin sodyum ortosilikat elde edilebilir:

kalsiyum metasilikat:

veya karışık kalsiyum ve sodyum silikat:

Silikattan

Na2CaSi6O14 (Na2O CaO 6SiO2)

pencere camı üretiyoruz. Çoğu silikat sabit bir bileşime sahip değildir. Tüm silikatlardan yalnızca sodyum ve potasyum silikatlar suda çözünür. Bu silikatların sudaki çözeltilerine sıvı cam denir. Hidroliz nedeniyle bu çözeltiler oldukça alkali bir ortamla karakterize edilir. Hidrolize silikatlar, doğru olmayan ancak koloidal çözeltilerin oluşumu ile karakterize edilir. Sodyum veya potasyum silikat çözeltileri asitleştirildiğinde, hidratlı silisik asitlerin jelatinimsi beyaz bir çökeltisi çöker. Hem katı silikon dioksitin hem de tüm silikatların ana yapısal elemanı, silikon atomu Si'nin dört oksijen atomu O'dan oluşan bir tetrahedron ile çevrelendiği gruptur. Bu durumda, her oksijen atomu iki silikon atomuna bağlanır. Parçalar birbirine farklı şekillerde bağlanabilir. Silikatlar arasında, parçalarındaki bağlantıların niteliğine göre ada, zincir, şerit, katmanlı, çerçeve ve diğerlerine ayrılırlar. Silikatlar, silikon dioksit (silika) ve diğer elementlerin oksitlerinden oluşan geniş bir bileşik sınıfıdır. DOĞADAKİ SİLİSATLAR. Silikatların insan yaşamındaki rolünü anlamak için öncelikle yerkürenin yapısına bakalım. Modern kavramlara göre dünya bir dizi kabuktan oluşur. Dünyanın dış kabuğu, yer kabuğu veya litosfer, granit ve bazalt kabuklardan ve ince bir tortul tabakadan oluşur. Granit kabuk esas olarak granitten - feldispat, mika, amfibol ve piroksenlerin yoğun iç içe büyümelerinden ve bazalt kabuğundan - gabro, diyabaz ve bazalt gibi granit benzeri ancak daha ağır silikat kayalardan oluşur. Tortul kayaçlar, Dünya yüzeyinin karakteristik koşullarının etkisi altında diğer kayaların tahrip edilmesiyle oluşur. Sedimanter tabakanın bir bileşeni özellikle silikat minerali kaolinit olan kildir. Ağırlıkça 95 oranında litosfer. % silikatlardan oluşur. Kıtasal alanda ortalama kalınlığı 30-40 km'dir. Daha sonra mineralleri muhtemelen demir ve magnezyum silikatların hakim olduğu simatic kabuk veya üst manto var. Bu kabuk tüm dünyayı kaplar ve 1200 km derinliğe kadar uzanır. 1200'den 2900 km'ye kadar bir ara kabuk var. Bileşimi tartışmalıdır, ancak içinde silikatların varlığı varsayılmaktadır. Bu kabuğun altında 2900 ila 6370 km derinlikte çekirdek bulunmaktadır. Son zamanlarda çekirdeğin de silikat bileşimine sahip olduğu öne sürülüyor. Dünyanın yüzeyinden merkezine doğru hareket ederken, kurucu kayaların yoğunluğu ve bazlığı artar (metal oksit ve silika içeriği arasındaki oran), basınç ve sıcaklık artar. En eski aletler insan tarafından yoğun bir kalsedon, kuvars ve opal topluluğu (MÖ 800-60 bin yıl) olan çakmaktaşından yapılmıştır. Daha sonra bunun için jasper, kaya kristali, akik, obsidiyen (volkanik silikat camı), yeşim kullanılmaya başlandı. Silikat mineralleri için genel kabul görmüş bir sınıflandırma (mineralolojik isimlendirme) yoktur; isimleri çoğunlukla kristallerin görünümünden gelir; fiziksel özellikleri, yerleri veya bunları keşfeden bilim adamının adı. Yunancadan tercüme edilen plajiyoklaz, eğik olarak bölünmüş anlamına gelir ve piroksen, bu minerallerin özelliklerine karşılık gelen refrakter anlamına gelir. Kuvars mineralleri, safsızlıkların doğasına bağlı olarak, adlarını belirleyen geniş bir renk yelpazesine sahiptir: ametist - mor, sitrin - sarı, kaya kristali - buz. Silika stişovit ve koezit ile biyotit mineralinin modifikasyonları, onları keşfeden bilim adamlarının isimlerinden kaynaklanmaktadır, S.M. Stishov, L. Koes ve Zh.B. Bio ve kaolinit minerali adını, porselen üretimi için uzun süredir kilin çıkarıldığı Çin'deki Kaoling Dağı'ndan alıyor. Doğal silikatlar ve silikanın kendisi endüstriyel proseslerde hammadde ve son ürün olarak önemli bir rol oynamaktadır. Alüminosilikatlar - plajiyoklaz, potasyum feldspat ve silika, seramik, cam ve çimento endüstrilerinde hammadde olarak kullanılmaktadır. Yanmaz ve elektriksel olarak yalıtkan tekstil ürünlerinin (kumaşlar, kordonlar, halatlar) imalatı için, hidrosilikatlara (amfiboller) ait asbest yaygın olarak kullanılmaktadır. Bazı asbest türleri yüksek asit direncine sahiptir ve kimya endüstrisinde kullanılır. Mika grubunun temsilcileri olan biyotitler, inşaat ve alet yapımında elektrik ve ısı yalıtım malzemesi olarak kullanılmaktadır. Piroksenler metalurji ve taş dökümhanesi üretiminde kullanılır ve LiAl piroksen, lityum metali üretmek için kullanılır. Piroksenler, yüksek fırın cürufunun ve demir dışı metalurji cürufunun bir bileşenidir ve bunlar da ulusal ekonomide kullanılır. Granitler, bazaltlar, gabrolar ve diyabazlar gibi kayalar mükemmel yapı malzemeleridir. YAPAY KÖKENLİ SİLİSATLAR. Silikat malzemeleri olmadan - çeşitli çimento, beton, cüruf betonu, seramik, cam, emaye ve sır formundaki kaplamalar - günlük hayatımızı hayal etmek neredeyse imkansızdır. Silikat malzemelerin üretim ölçeği etkileyici rakamlar gibi görünüyor. Bu yazımızda camın doğasına ve kullanımına değinmeyeceğiz. Bu konular zaten şurada tartışıldı. En eski silikat malzemeleri, kilden ve bunların çeşitli mineral katkılarla karışımlarından elde edilen, taş benzeri bir duruma gelene kadar pişirilen seramiktir. Antik dünyada seramik ürünler Dünya'nın her yerine dağılmıştı. Endüstriyel seramik sektörü, 19. yüzyılın ikinci yarısından günümüze kadar seramik üretimini ve yelpazesini ölçülemeyecek kadar genişletti. Yapay silikat malzemesinin bir örneği, en yaygın mineral bağlayıcı türlerinden biri olan Portland çimentosudur. Çimento, masif yapı blokları, levhalar, borular ve tuğlalar üretmek için yapı parçalarını birbirine bağlamak için kullanılır. Çimento, beton, cüruf betonu ve betonarme gibi yaygın olarak kullanılan yapı malzemelerinin temelidir. Çimento olmadan hiçbir ölçekte inşaat yapılamaz. Kimyadaki okul dersi, çimentonun kimyasal bileşimi ve teknolojisi hakkında temel fikirler verir, bu nedenle sadece bazı açıklayıcı ayrıntılar üzerinde duracağız. Her şeyden önce, çimento klinkeri kil ve kireçtaşı karışımının pişirilmesinin ürünüdür ve çimento, özelliklerini düzenleyen mineral katkı maddeleri ile ince öğütülmüş klinkerdir. Çimento kum ve su ile karıştırılarak kullanılır. Büzücü özellikleri, çimento minerallerinin H2O ve SiO2 ile etkileşime girme ve aynı zamanda sertleşerek güçlü bir taş benzeri yapı oluşturma yeteneğinden kaynaklanmaktadır. Çimento sertleştiğinde karmaşık işlemler meydana gelir: hidrosilikatlar ve hidroalüminatların oluşumuyla minerallerin hidrasyonu, hidroliz, kolloidal çözeltilerin oluşumu ve bunların kristalleşmesi. Çimento harcı ve çimento klinker minerallerinin sertleşme süreçlerine ilişkin araştırmalar, silikat biliminin ve teknolojisinin gelişmesinde önemli bir rol oynamıştır. Şantiyelerimizde büyük miktarlarda çimento, tuğla, kaplama levhaları, fayanslar, kanalizasyon boruları, cam ve çeşitli doğal yapı malzemeleri tüketilmektedir.

- silikon elementinin özellikleri: elektronik yapı, olası oksidasyon durumları, ana bileşikler: oksit, hidroksit. Amorf ve kristal silikon.

Silikon– Periyodik Tablonun 3. periyodunun elementi ve IVA grubu, seri numarası 14. Atomun elektronik formülü 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 = [ 10 Ne]3s 2 3p 2 . Bileşiklerdeki karakteristik oksidasyon durumu +IV'dür.

Silikon oksidasyon durumu ölçeği:

Silisyumun elektronegatifliği ametaller için düşüktür (2,25). Metalik olmayan (asidik) özellikler sergiler; oksitler, silisik asitler, çok sayıda tuz - zincirler, şeritler ve üç boyutlu tetrahedron ağları, ikili bileşikler şeklinde silikatlar oluşturur. Şu anda, Si – C bağlarına sahip organik silikon bileşiklerinin ve organosilikon polimerlerin – silikonlar ve Si – Si, Si – O ve Si – C bağlarına sahip silikon kauçukların kimyası yaygın olarak geliştirilmektedir.

Cansız doğanın en önemli unsuru, ikinci kimyasal bolluğa göre. Yalnızca ciltlenmiş biçimde bulunur. Birçok organizma için hayati bir unsur.

Silikon Si – Basit madde. Kaba kristal - koyu gri, metalik parlaklığa sahip, çok sert, çok kırılgan, opak, refrakter, ortak bir yarı iletken. Kristal kafes atomiktir, Si – Si bağları çok kuvvetlidir. Amorf - beyaz veya sarı-kahverengi (safsızlıklar, çoğunlukla Fe ile), kimyasal olarak daha aktif. Havada stabildir (dayanıklı bir oksit film ile kaplanmıştır), suyla reaksiyona girmez. HF (kons.), alkalilerle reaksiyona girer. Oksijen ve klor ile oksitlenir. Magnezyum tarafından restore edildi. Grafit ile sinterlenmiştir. Demir içeren bir alaşım endüstriyel açıdan önemlidir - ferrosilikon(%12–90 Si). Çelik ve demir dışı metal alaşımlarında alaşım katkı maddesi, mikroelektronik için yarı iletken malzemelerin bir bileşeni ve silikonların temeli olarak kullanılır.

En önemli reaksiyonların denklemleri:

Fiş endüstride: kalsinasyon sonrasında SiCl 4 veya SiO 2'nin azaltılması:

SiCl4 + 2Zn = Si+ 2ZnCl2

SiO2 + 2Mg = Si+ 2MgO

(ikinci reaksiyon laboratuvarda da gerçekleştirilebilir; hidroklorik asitle işlemden sonra amorf silikon kalır).

Silikon dioksit SiO2 – Asidik oksit. Beyaz toz (kuvars kumu) ve şeffaf kristaller, doğal ürün yabancı maddelerle renklendirilir (silika)– sıradan kum ve taş şeklinde (çakmaktaşı). Kristal kafes atomiktir, her silikon atomu dört oksijen atomu ile çevrelenir ve her oksijen atomu iki silikon atomu ile çevrilidir. Birkaç kristal modifikasyona sahiptir (tüm mineraller), en önemlisi - kuvars, tridimit kristobalit, nadir ve yapay olarak elde edilmiş - kitit, koezit, stişovit, melanoflogit, lifli silika Refrakter. eriyiğin yavaşça soğutulmasıyla amorf bir form oluşur - kuvars cam(doğadaki mineral lechateleyit). Amorf form kimyasal olarak en aktif olanıdır.

Pratik olarak suyla (SiO2 nH2O hidrat çözeltiden çöker), yaygın asitlerle reaksiyona girmez. Kuvars camı HF (kons.) halinde korozyona uğrar. Çözeltideki alkalilerle reaksiyona girer (oluşur) ortosilikatlar) ve füzyon sırasında (ürünler - metasilikatlar). Kok varlığında kolayca klorlanır. Kok, magnezyum, demir (yüksek fırın işleminde) ile indirgenir.

Silikonlu, sıradan, ısıya ve kimyasallara dayanıklı cam üretiminde endüstriyel hammadde olarak kullanılır.

porselen, seramik, aşındırıcılar ve adsorbanlar, kauçuk dolgu maddeleri, yağlayıcılar, yapıştırıcılar ve boyalar, inşaat yapıştırma çözümlerinin bileşeni, kuvars tek kristalleri formunda - ultrason jeneratörlerinin temeli ve kuvars saatlerin hassas hareketi. Kuvars çeşitleri ( kaya kristali, gül kuvars, ametist, dumanlı kuvars, kalsedon, oniks vb.) – değerli, yarı değerli veya süs taşları.

En önemli reaksiyonların denklemleri:

Silikon dioksit polihidratSiO 2 nH 2 O – Değişken SiO2 ve H2O içeriğine sahip silisik asitler. Zincir, şerit, tabaka, ağ ve çerçeve yapısına sahip beyaz, amorf (camsı) polimer. Isıtıldığında yavaş yavaş ayrışır. Suda çok az çözünür. Çözeltideki çökeltinin üzerinde monomerik bir zayıf vardır. ortosilikon asit H4Si04 (dört yüzlü yapı, sp3 hibridizasyonu), çözünürlük 20 °C'de 0,00673 g/100 g H20. Çözelti durduğunda polikondensasyon meydana gelir ve önce silisik asitler H 6 Si 2 O 7, H 2 Si 2 O 5, H 10 Si 2 O 9 yavaş yavaş oluşur, ardından hidrosol n (sol) metasilikon asit) ve son olarak hidrojel SiO2 nH2O (n< 2). При высушивании гидрогель переходит в силикагель SiO 2 nН 2 O (n < 1). Скорость гелеобразования максимальна в слабокислотной среде.

Konsantre alkalilerin etkisi ile çözeltiye dönüştürülür. Diğer kimyasal özelliklerde SiO2'ye benzer. Doğadaki mineraller opal Ve kalsedon (akik, jasper). Monomerik metasilikik asit H2Si03 elde edilmedi.

En önemli reaksiyonların denklemleri:

Fiş: silikat çözeltisinin güçlü bir asitle yer değiştirmesi, örneğin:

K 2 SiO 3 + 2НCl + (n – 1) Н 2 O = 2КCl + SiO 2 nH 2 O↓

Sodyum metasilikat Na 2 SiO 3 – Oksosol. Beyazdır, ısıtıldığında ayrışmadan erir. Soğuk suda çözünür (anyonun güçlü hidrolizi). Konsantre çözelti koloidaldir (“sıvı cam”, SiO2 nH20 hidrosolü içerir). Sıcak suda ayrışır, asitlerle, alkalilerle, karbondioksitle reaksiyona girer.

Cam, özel çimento ve beton üretiminde şarj bileşeni olarak kullanılır ve silikat boya ve yapıştırıcılarda, soğuk sırlarda, alüminosilikat katalizörlerde, kağıt ve karton üretiminde, silika jelde ve sentetik zeolitlerde bulunur. En önemli reaksiyonların denklemleri:

Fiş: sodayı kumla eritmek

Na 2 SiO 3 + SiO 2 = C02 + Na2Si03(1150 °C)

Silikatlar.+IV oksidasyon durumundaki silikon, SiO2'ye ek olarak bileşim ve yapı bakımından çok sayıda ve sıklıkla çok karmaşık halde bulunur. silikat iyonları(yani hariç zetasilikat iyonu SiO 3 2- ve ortosilikat iyonu SiO44- iyonları Si2076-, Si3096-, Si20104-, vb. bilinmektedir). Gösterim kolaylığı açısından tüm silikatlar SiO32-iyonunu içeriyor olarak gösterilmiştir.

Silikat tutkalı olarak doymuş bir sodyum ve potasyum silikat çözeltisi (viskoz “sıvı cam”) kullanılır.

Sodyum ve kalsiyum silikatlar camın bir parçasıdır; kuvars SiO2, kireçtaşı CaCO3 ve soda Na2C03'ün kaynaştırılmasıyla elde edilir:

Çoğunlukla camın bileşimi oksitler cinsinden ifade edilir, örneğin sıradan cam Na20 CaO6Si02.

Silikat mineralleri arasında dikkat ettiğimiz kil (alüminosilikatlar)), çok saf kil - kaolin Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O porselen yapımında kullanılır.

Silikatlar ve alüminosilikatlar endüstride seramik, çimento, beton ve diğer yapı malzemelerinin üretiminde kullanılmaktadır.

Silikon tetraklorürSiCl 4.İkili bağlantı. Renksiz sıvı, geniş bir sıvı hal aralığına sahiptir. Molekül tetrahedral bir yapıya sahiptir (sp3 hibridizasyonu). Termal olarak stabildir. Nemli havada “duman”. Tamamen su ile hidrolize edilir. Alkalilerle ayrışır. Hidrojen, sodyum, çinko ile indirgenir. Klor alüminyum oksit.

Yarı iletken teknolojisi için yüksek saflıkta silikon üretiminde kullanılır.

En önemli reaksiyonların denklemleri:

Fiş V endüstri– silikon veya kuvars kumunun SiO2 ile klorlanması.

Kristalin silikon, fotovoltaik dönüştürücülerin ve düzlemsel teknolojiyi kullanan katı hal elektronik cihazların üretiminde silikonun kullanıldığı ana formdur. Çeşitli substratlar üzerinde kristal ve amorf yapıdaki ince filmler (epitaksiyel katmanlar) formunda silikonun kullanımı aktif olarak gelişmektedir.

TANIM

Silikon Periyodik tablonun ana (A) alt grubunun IV. grubunun üçüncü periyodundadır.

P-ailesinin elemanlarına aittir. Metal olmayan. Tanım - Si. Seri numarası - 14. Bağıl atom kütlesi - 28.086 amu.

Silikon atomunun elektronik yapısı

Silikon atomu, etrafında 14 elektronun 3 yörüngede hareket ettiği, 14 proton ve 14 nötrondan oluşan pozitif yüklü bir çekirdekten (+14) oluşur.

Şekil 1. Bir silikon atomunun şematik yapısı.

Elektronların yörüngeler arasındaki dağılımı aşağıdaki gibidir:

14Si)2)8)4;

1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 2 .

Silisyumun dış enerji seviyesi, tümü 3. alt seviyenin elektronları olan dört elektron içerir. Enerji diyagramı aşağıdaki formu alır:

İki eşleşmemiş elektronun varlığı, silikonun +2 oksidasyon durumunu sergileyebildiğini gösterir. Boş bir 3'ün varlığı nedeniyle silikon atomu için uyarılmış bir durum da mümkündür. D-orbitaller. Elektronlar 3 S-alt seviyeler buharlaşır ve serbest kalır D

Bu nedenle silikonun +4'e eşit bir oksidasyon durumu daha vardır.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

>> Kimya: Silikon ve bileşikleri

Grup IV'ün ana alt grubunun elemanlarının ikinci temsilcisi silikon Si'dir.

Doğada silikon- oksijenden sonra en yaygın ikinci kimyasal element. Yer kabuğunun dörtte birinden fazlası bileşiklerinden oluşur. En yaygın silikon bileşiği dioksit SiO2'dir, diğer adı silikadır. Doğada kuvars mineralini (Şek. 46) ve kaya kristali ve ünlü mor formu olan ametistin yanı sıra süs ve yarı-mavi olarak bilinen akik, opal, jasper, kalsedon, akik gibi birçok çeşidi oluşturur. değerli taşlar. Silikon dioksit de yaygındır ve kuvars kumu.

İlkel insanlar, silikon dioksit - çakmaktaşı, kalsedon ve diğerleri - bazlı mineral çeşitlerinden aletler yaptılar. Taş Devri'nin - çakmaktaşı aletlerin çağı - başlangıcını işaret eden, bu göze çarpmayan ve pek dayanıklı olmayan taş olan çakmaktaşıydı. Bunun iki nedeni var: Çakmaktaşının yaygınlığı ve bulunabilirliği, ayrıca yontulduğunda keskin kesici kenarlar oluşturma yeteneği.

Pirinç. 46. ​​​​Doğal kuvars kristali (solda) ve yapay olarak yetiştirilmiş (sağda)

İkinci tip doğal silikon bileşikleri silikatlardır. Bunlar arasında en yaygın olanı alüminosilikatlardır (bu silikatların alüminyum içerdiği açıktır). Alüminosilikatlar arasında granit, çeşitli kil türleri ve mika bulunur. Alüminyum içermeyen bir silikat, örneğin asbesttir.

En önemli silikon bileşiği- SiO2 oksit bitki ve hayvanların yaşamı için gereklidir. Bitki saplarına ve hayvanların koruyucu örtülerine güç verir. Onun sayesinde kamışlar, kamışlar ve atkuyrukları süngü gibi sağlam durur, keskin saz yaprakları bıçak gibi kesilir, biçilmiş tarladaki anız iğne gibi batar, tahılların sapları tarlalardaki tarlaların ıslanmasına izin vermeyecek kadar sağlam olur. yağmurdan ve rüzgardan uzanın. Balık pulları, böcek kabukları, kelebek kanatları, kuş tüyleri ve hayvan kürkleri silika içerdiğinden dayanıklıdır.

Silikon insan kemiklerine pürüzsüzlük ve güç verir.

Silikon aynı zamanda daha düşük canlı organizmaların (diatomlar ve radyolaryanlar) bir parçasıdır; silikadan eşsiz derecede güzel iskeletlerini oluşturan en hassas canlı madde yığınlarıdır.

Silikonun özellikleri. Güneş enerjisiyle çalışan bir hesap makinesi kullanıyorsanız muhtemelen kristalin silikona aşinasınızdır. Bu bir yarı iletkendir. Metallerden farklı olarak sıcaklık arttıkça elektrik iletkenliği artar. Güneş panelleri uydulara, uzay araçlarına ve istasyonlara kurularak güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürür. Başta silikon olmak üzere yarı iletken kristaller kullanırlar.

Silikon güneş pilleri emilen güneş enerjisinin %10'una kadarını elektriğe dönüştürebilir.

Silikon oksijende yanarak halihazırda bilinen silikon dioksiti veya silikon oksidi (1U) oluşturur:

Metal olmayan bir madde olduğundan ısıtıldığında metallerle birleşerek silisitler oluşturur, örneğin:

Si + 2Mg = Mg2 Si

Silisitler su veya asitler tarafından kolayca ayrışır ve silikon - silanın gaz halindeki bir hidrojen bileşiğini açığa çıkarır:

Mg2 Si + 2H2SO4 = 2MgSO4 + SiH4

Hidrokarbonlardan farklı olarak silan havada kendiliğinden tutuşur ve yanarak silikon dioksit ve su oluşturur:

SiH4 + 202 = SiO2 + 2H2O

Silanın metan CH4'e kıyasla artan reaktivitesi, silikonun karbondan daha büyük atom boyutuna sahip olması, dolayısıyla kimyasal -H bağlarının C-H bağlarından daha zayıf olmasıyla açıklanmaktadır.

Silikon, alkalilerin konsantre sulu çözeltileriyle reaksiyona girerek silikatlar ve hidrojen oluşturur:

Si + 2NaOH + H20 = Na2SiO3 + 2H2

Silikon, dioksitin magnezyum veya karbon ile indirgenmesiyle elde edilir.

Silikon(IV) oksit veya silikon dioksit veya silika, CO2 gibi, asidik bir oksittir. Bununla birlikte, CO2'den farklı olarak moleküler değil atomik bir kristal kafesi vardır. Bu nedenle SiO2 sert ve refrakter bir maddedir. Bildiğiniz gibi hidroflorik asit dışında su ve asitlerde çözünmez, ancak yüksek sıcaklıklarda alkalilerle reaksiyona girerek silisik asit tuzları - silikatlar oluşturur.

Silikatlar ayrıca silikon dioksitin metal oksitler veya karbonatlarla kaynaştırılmasıyla da elde edilebilir:

SiO2 + CaO = CaSiO3

SiO2 + CaC03 = CaSiO3 + C02

Sodyum ve potasyum silikatlara çözünür cam denir. Sulu çözeltileri iyi bilinen silikat tutkalıdır.

Silikat çözeltilerinden, üzerlerindeki daha güçlü asitlerin etkisiyle - hidroklorik, sülfürik, asetik ve hatta karbonik, silisik asit H2SiO3 elde edilir:

K2SiO3 + 2HCl = 2КCl + Н2SiO3

Bu nedenle H2SiO3 çok zayıf bir asittir. Suda çözünmez ve reaksiyon karışımından jelatinimsi bir çökelti şeklinde düşer, bazen çözeltinin tüm hacmini kompakt bir şekilde doldurarak onu jöle veya jöleye benzer yarı katı bir kütleye dönüştürür. Bu kütle kuruduğunda, oldukça gözenekli bir madde oluşur - yaygın olarak adsorban olarak kullanılan silika jel - diğer maddelerin emicisi.

Silikon uygulaması. Silikonun yarı iletken malzemelerin yanı sıra aside dayanıklı alaşımların üretiminde kullanıldığını zaten biliyorsunuz. Kuvars kumu yüksek sıcaklıklarda kömürle kaynaştırıldığında, sertlik açısından elmastan sonra ikinci olan silisyum karbür SiC oluşur. Bu nedenle metal kesme makinelerinin kesicilerinin keskinleştirilmesinde ve değerli taşların parlatılmasında kullanılır.

Yüksek sıcaklıklara dayanabilen ve ani soğumaya maruz kaldığında çatlamayan erimiş kuvarstan çeşitli kuvars kimyasal cam eşyalar yapılır.

Silikon bileşikleri cam ve çimento üretiminin temelini oluşturur.

Normal pencere camı formülle ifade edilebilecek bir bileşime sahiptir

Na20 CaO 6SiO2

Soda, kireç ve kum karışımının ergitilmesiyle özel cam fırınlarında üretilir.

Camın ayırt edici bir özelliği, yumuşama ve erimiş halde cam sertleştiğinde korunan herhangi bir şekli alabilme yeteneğidir. Sofra takımı ve diğer cam ürünlerinin üretimi buna dayanmaktadır.

Cam insanoğlunun en eski icatlarından biridir. Zaten 3-4 bin yıl önce Mısır, Suriye, Fenike ve Karadeniz bölgesinde cam üretimi gelişmişti. Antik Roma'nın ustaları cam yapımında yüksek mükemmelliğe ulaştı. Renkli cam elde etmeyi ve bu cam parçalarından mozaik yapmayı biliyorlardı.

Cam sadece zanaatkarların değil, sanatçıların da malzemesidir. Cam sanat eserleri herhangi bir büyük müzenin olmazsa olmaz bir özelliğidir. Kiliselerin vitray pencereleri ve mozaik paneller de bunun canlı örnekleridir. Rusya Bilimler Akademisi'nin St. Petersburg şubesinin binalarından birinde, Peter I'in M. V. Lomonosov tarafından yapılmış mozaik bir portresi var.

Çeşitli katkı maddeleri cama ilave nitelikler kazandırır. Böylece kurşun oksit katılarak kristal cam elde edilir, krom oksit camı yeşile boyar, kobalt oksit maviye çevirir vb.

Camın uygulama alanları oldukça geniştir. Bu pencere, şişe, lamba, ayna camıdır; optik cam - gözlük camlarından kamera gözlüklerine; Mikroskoplardan teleskoplara kadar sayısız optik aletin mercekleri.

Silikon bileşiklerinden elde edilen bir diğer önemli malzeme ise çimentodur. Kil ve kireç taşının özel döner fırınlarda sinterlenmesiyle elde edilir. Çimento tozu suyla karıştırılırsa, bir çimento macunu veya inşaatçıların dediği gibi yavaş yavaş sertleşen bir "harç" oluşur. Çimentoya dolgu maddesi olarak kum veya kırma taş eklendiğinde beton elde edilir. İçine demir bir çerçeve eklenirse betonun mukavemeti artar - duvar panelleri, zemin blokları, köprü makasları vb.'nin hazırlandığı betonarme elde edilir.

Silikat endüstrisi cam ve çimento üretir. Aynı zamanda silikat seramikler (tuğla, porselen, toprak kaplar ve bunlardan yapılmış ürünler) de üretmektedir.

Silikonun keşfi . Eski zamanlarda insanlar günlük yaşamlarında silikon bileşiklerini yaygın olarak kullanmış olsalar da, temel haldeki silikonun kendisi ilk kez 1825'te İsveçli kimyager J. Ya. Ancak silikon ondan 12 yıl önce J. Gay-Lussac ve L. Thénard tarafından elde edilmişti ancak silikon çok fazla yabancı maddeyle kirlenmişti.

Latince silisyum adı lat'tan gelmektedir. silex - çakmaktaşı. Rusça adı “silikon” Yunancadan gelmektedir. kremnos - uçurum, kaya.

1. Doğal silikon bileşikleri: silika, kuvars ve çeşitleri, silikatlar, alüminosilikatlar, asbest.

2. Silikonun biyolojik önemi.

3. Silisyumun özellikleri: yarı iletken, oksijenle, metallerle, alkalilerle etkileşimi.

5. Silikon(IV) oksit. Yapısı ve özellikleri: alkaliler, bazik oksitler, karbonatlar ve magnezyum ile etkileşimi.

6. Silisik asit ve tuzları. Çözünür cam.

7. Silikon ve bileşiklerinin uygulanması.

8. Cam.

9. Çimento.

Yapı ve özellikler (su, alkaliler, bazik oksitler ve magnezyum ile etkileşim) açısından karbon(IV) oksit ve silikon(IV) oksit arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları belirtin. Reaksiyon denklemlerini yazın.

Neden karbon canlı doğanın ana unsuru ve silikon cansız doğanın ana unsuru olarak adlandırılıyor?

Fazla sodyum hidroksit çözeltisi 16 g silikonla reaksiyona girdiğinde 22,4 litre hidrojen elde edildi. Alınan numunedeki silikonun kütle oranı nedir? Kaç gram silikon oksit içeriyordu? Reaksiyon için kaç gram %60 alkali çözelti gerekliydi?

Aşağıdaki dönüşümleri gerçekleştirmek için kullanılabilecek reaksiyon denklemlerini yazın:

a) SiO2 -> Si -> Ca2Si -> SiH4 -> SiO2 -> Si

b) Si -> SiO2 -> Na2SiO3 -> H2SiO3 -> SiO2 -> Si

Oksidasyon-indirgeme süreçlerini düşünün.

Mineraloji alanındaki ünlü bilim adamı A.E. Fersman şöyle yazdı: “Çok çeşitli nesneler gösteriyorlar: soğuk kaynak suyunun saflığıyla güneşte parıldayan şeffaf bir top, güzel, alacalı bir akik, çok renkli opalin parlak bir oyunu , deniz kıyısındaki ipek kadar ince temiz kum, erimiş kuvars ipliği veya ondan yapılmış ısıya dayanıklı aletler, güzelce kesilmiş kaya kristali yığınları, fantastik jasperden gizemli bir tasarım, taşa dönüştürülmüş taşlaşmış ahşap, kabaca işlenmiş. eski bir adamın ok ucu... bunların hepsi tek ve aynı bileşik..." ? Teklifi tamamlayın.

Ders içeriği ders notları destekleyici çerçeve ders sunumu hızlandırma yöntemleri etkileşimli teknolojiler Pratik görevler ve alıştırmalar kendi kendine test atölyeleri, eğitimler, vakalar, görevler ödev tartışma soruları öğrencilerden gelen retorik sorular İllüstrasyonlar ses, video klipler ve multimedya fotoğraflar, resimler, grafikler, tablolar, diyagramlar, mizah, anekdotlar, şakalar, çizgi romanlar, benzetmeler, sözler, bulmacalar, alıntılar Eklentiler Özetler makaleler meraklı beşikler için püf noktaları ders kitapları temel ve ek terimler sözlüğü diğer Ders kitaplarının ve derslerin iyileştirilmesiDers kitabındaki hataların düzeltilmesi Ders kitabındaki bir parçanın güncellenmesi, dersteki yenilik unsurları, eski bilgilerin yenileriyle değiştirilmesi Sadece öğretmenler için mükemmel dersler yılın takvim planı; metodolojik tartışma programları; Entegre Dersler

Silikon

SİLİKON-BEN; M.[Yunancadan krēmnos - uçurum, kaya] Çoğu kayada kimyasal element (Si), metalik parlaklığa sahip koyu gri kristaller bulunur.

◁ Silikon, ah, ah. K tuzları. Silisli (bkz. 2.K.; 1 işaret).

silikon

(lat. Silisyum), periyodik tablonun IV. grubunun kimyasal elementi. Metalik parlaklığa sahip koyu gri kristaller; yoğunluk 2,33 g/cm3, T pl 1415°C. Kimyasal etkilere karşı dayanıklıdır. Yer kabuğunun kütlesinin% 27,6'sını oluşturur (elementler arasında 2. sırada), ana mineraller silika ve silikatlardır. En önemli yarı iletken malzemelerden biri (transistörler, termistörler, fotoseller). Birçok çeliğin ve diğer alaşımların ayrılmaz bir parçası (mekanik mukavemeti ve korozyon direncini arttırır, döküm özelliklerini iyileştirir).

SİLİKON

SİLİKON (enlem silisyumdan silisyum - çakmaktaşı), Si ("silisyum" olarak okunur, ancak günümüzde oldukça sık "si" olarak okunur), atom numarası 14, atom kütlesi 28.0855 olan kimyasal bir element. Rusça adı Yunanca kremnos'tan geliyor - uçurum, dağ.
Doğal silikon üç kararlı nüklidin karışımından oluşur (santimetre. NÜKLİD) kütle numaraları 28 (karışımda hakimdir, kütlece %92,27 içerir), 29 (%4,68) ve 30 (%3,05) ile. Nötr, uyarılmamış bir silikon atomunun dış elektronik katmanının konfigürasyonu 3 S 2 R 2 . Bileşiklerde genellikle +4 (değer IV) ve çok nadiren +3, +2 ve +1 (sırasıyla değerlik III, II ve I) oksidasyon durumu sergiler. Mendeleev'in periyodik tablosunda silikon, üçüncü periyotta IVA grubunda (karbon grubunda) bulunur.
Nötr bir silikon atomunun yarıçapı 0,133 nm'dir. Silisyum atomunun sıralı iyonlaşma enerjileri 8,1517, 16,342, 33,46 ve 45,13 eV, elektron ilgisi ise 1,22 eV'dir. Koordinasyon numarası 4 olan Si 4+ iyonunun yarıçapı (silikon durumunda en yaygın olanı) 0,040 nm, koordinasyon numarası ise 6 - 0,054 nm'dir. Pauling ölçeğine göre silikonun elektronegatifliği 1,9'dur. Silikon genellikle metal olmayan olarak sınıflandırılmasına rağmen, bir dizi özellik bakımından metaller ve metal olmayanlar arasında bir ara pozisyonda bulunur.
Serbest formda - metalik parlaklığa sahip kahverengi toz veya açık gri kompakt malzeme.
Keşif tarihi
Silikon bileşikleri çok eski zamanlardan beri insanoğlu tarafından bilinmektedir. Ancak insanoğlu basit madde olan silikonla ancak 200 yıl önce tanıştı. Aslında silikonu elde eden ilk araştırmacılar Fransız J. L. Gay-Lussac'tır. (santimetre. GAY LUSSAC Joseph Louis) ve L.J. Tenard (santimetre. TENAR Louis Jacques). 1811'de silikon florürün potasyum metali ile ısıtılmasının kahverengi-kahverengi bir maddenin oluşumuna yol açtığını keşfettiler:
SiF 4 + 4K = Si + 4KF, ancak araştırmacılar yeni bir basit madde elde etme konusunda doğru sonuca varamadılar. Yeni bir element keşfetme onuru İsveçli kimyager J. Berzelius'a aittir. (santimetre. BERZELIUS Jens Jacob) ayrıca silikon üretmek için K2SiF6 bileşimindeki bir bileşiği potasyum metalle ısıttı. Fransız kimyagerlerle aynı amorf tozu elde etti ve 1824'te "silikon" adını verdiği yeni bir element maddesini duyurdu. Kristalin silikon ancak 1854 yılında Fransız kimyager A. E. Sainte-Clair Deville tarafından elde edildi. (santimetre. SAINT CLAIR DEVILLE Henri Etienne) .
Doğada olmak
Silisyum, yer kabuğundaki bolluk açısından tüm elementler arasında (oksijenden sonra) ikinci sırada yer almaktadır. Silikon yer kabuğunun kütlesinin %27,7'sini oluşturur. Silikon yüzlerce farklı doğal silikatın bir bileşenidir (santimetre. SİLİSATLAR) ve alüminosilikatlar (santimetre. ALÜMİNYUM SİLİKATLAR). Silika veya silikon dioksit de yaygındır (santimetre. SİLİKON DİOKSİT) SiO 2 (nehir kumu (santimetre. KUM), kuvars (santimetre. KUVARS), çakmaktaşı (santimetre. FLINT) vb.), yer kabuğunun (kütle olarak) yaklaşık% 12'sini oluşturur. Silikon doğada serbest halde bulunmaz.
Fiş
Endüstride silikon, SiO2 eriyiğinin ark fırınlarında yaklaşık 1800°C sıcaklıkta kok ile indirgenmesiyle üretilir. Bu şekilde elde edilen silikonun saflığı yaklaşık %99,9'dur. Pratik kullanım için daha yüksek saflıkta silikona ihtiyaç duyulduğundan elde edilen silikon klorlanır. SiCl4 ve SiCl3H bileşiminin bileşikleri oluşturulur. Bu klorürler, yabancı maddelerden çeşitli yollarla daha da saflaştırılır ve son aşamada saf hidrojen ile indirgenir. Önce magnezyum silisit Mg2Si elde edilerek silikonun saflaştırılması da mümkündür. Daha sonra uçucu monosilan SiH4, hidroklorik veya asetik asitler kullanılarak magnezyum silisitten elde edilir. Monosilan, düzeltme, soğurma ve diğer yöntemlerle daha da saflaştırılır ve daha sonra yaklaşık 1000°C sıcaklıkta silikon ve hidrojene ayrıştırılır. Bu yöntemlerle elde edilen silikondaki yabancı madde içeriği ağırlıkça %10-8-10-6'ya düşürülür.
Fiziksel ve kimyasal özellikler
Silikon yüz merkezli kübik elmas tipinin kristal kafesi, parametre bir = 0,54307 nm (silikonun diğer polimorfik modifikasyonları yüksek basınçlarda elde edilmiştir), ancak Si-Si atomları arasındaki bağ uzunluğunun C-C bağının uzunluğuna kıyasla daha uzun olması nedeniyle silikonun sertliği elmasınkinden önemli ölçüde daha azdır.
Silikon yoğunluğu 2,33 kg/dm3'tür. Erime noktası 1410°C, kaynama noktası 2355°C. Silikon kırılgandır, ancak 800°C'nin üzerine ısıtıldığında plastik bir madde haline gelir. İlginç bir şekilde silikon, kızılötesi (IR) radyasyona karşı şeffaftır.
Elemental silikon tipik bir yarı iletkendir (santimetre. YARI İLETKENLER). Oda sıcaklığında bant aralığı 1,09 eV'dir. Oda sıcaklığında içsel iletkenliğe sahip silikondaki akım taşıyıcıların konsantrasyonu 1,5·10·16 m-3'tür. Kristalin silikonun elektriksel özellikleri, içerdiği mikro kirliliklerden büyük ölçüde etkilenir. Delik iletkenliğine sahip silikon tek kristalleri elde etmek için, grup III elementlerinin katkı maddeleri - bor - silikona eklenir. (santimetre. BOR (kimyasal element)), alüminyum (santimetre. ALÜMİNYUM) galyum (santimetre. GALYUM) ve Hindistan (santimetre.İNDİYUM) elektronik iletkenliğe sahip - V grubu elementlerinin ilaveleri - fosfor (santimetre. FOSFOR), arsenik (santimetre. ARSENİK) veya antimon (santimetre. ANTİMON). Silikonun elektriksel özellikleri, tek kristallerin işlem koşulları değiştirilerek, özellikle silikon yüzeyinin çeşitli kimyasal maddelerle işlenmesiyle değiştirilebilir.
Kimyasal olarak silikon aktif değildir. Oda sıcaklığında yalnızca flor gazı ile reaksiyona girerek uçucu silikon tetraflorür SiF4 oluşumuna neden olur. Silikon, 400-500°C sıcaklığa ısıtıldığında oksijenle reaksiyona girerek dioksit Si02'yi, klor, brom ve iyot ile karşılık gelen yüksek derecede uçucu tetrahalidler SiHal 4'ü oluşturur.
Silikon hidrojenle doğrudan reaksiyona girmez; hidrojenli silikon bileşikleri silanlardır; (santimetre. SILANS) Si n H 2n+2 - genel formülüyle dolaylı olarak elde edilir. Monosilan SiH 4 (genellikle basitçe silan olarak adlandırılır), metal silisitler asit çözeltileriyle reaksiyona girdiğinde açığa çıkar, örneğin:
Ca2Si + 4HCl = 2CaCl2 + SiH4
Bu reaksiyonda oluşan silan SiH4, diğer silanların, özellikle disilan Si2H6 ve trisilan Si3H8'in bir karışımını içerir; burada tekli bağlarla birbirine bağlanan bir silikon atomu zinciri bulunur (-Si-Si-Si) -) .
Nitrojenle birlikte, yaklaşık 1000°C sıcaklıktaki silikon, nitrür Si3N4'ü, borla birlikte ise termal ve kimyasal olarak stabil borürler SiB 3, SiB 6 ve SiB 12'yi oluşturur. Periyodik tabloya göre bir silikon bileşiği ve onun en yakın benzeri - karbon - silisyum karbür SiC (karborundum) (santimetre. KARBORUNDUM)) yüksek sertlik ve düşük kimyasal reaktivite ile karakterize edilir. Carborundum aşındırıcı bir malzeme olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
Silikon metallerle ısıtıldığında silisitler oluşur (santimetre. SİLİSİTLER). Silisitler iki gruba ayrılabilir: iyonik-kovalent (alkali silisitler, alkalin toprak metalleri ve Ca2Si, Mg2Si, vb. gibi magnezyum) ve metal benzeri (geçiş metallerinin silisitler). Aktif metallerin silisidleri asitlerin etkisi altında ayrışır; geçiş metallerinin silisidleri kimyasal olarak stabildir ve asitlerin etkisi altında ayrışmaz. Metal benzeri silisitler yüksek erime noktalarına sahiptir (2000°C'ye kadar). MSi, M3Si2, M2Si3, M5Si3 ve MSi2 bileşimlerinin metal benzeri silisitleri çoğunlukla oluşturulur. Metal benzeri silisitler kimyasal olarak inerttir ve yüksek sıcaklıklarda bile oksijene dayanıklıdır.
Silikon dioksit Si02, suyla reaksiyona girmeyen asidik bir oksittir. Birkaç polimorf formunda bulunur (kuvars (santimetre. KUVARS), tridimit, kristobalit, camsı SiO2). Bu modifikasyonlardan kuvars en büyük pratik öneme sahiptir. Kuvars piezoelektrik özelliklere sahiptir (santimetre. PİEZOELEKTRİK MALZEMELER), ultraviyole (UV) radyasyona karşı şeffaftır. Çok düşük bir termal genleşme katsayısı ile karakterize edilir, bu nedenle kuvarsdan yapılan tabaklar 1000 dereceye kadar sıcaklık değişimlerinde çatlamaz.
Kuvars asitlere kimyasal olarak dayanıklıdır ancak hidroflorik asitle reaksiyona girer:
SiO2 + 6HF =H2 + 2H20
ve hidrojen florür gazı HF:
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H20
Bu iki reaksiyon cam aşındırmada yaygın olarak kullanılmaktadır.
Si02, alkaliler ve bazik oksitlerin yanı sıra aktif metallerin karbonatlarıyla birleştiğinde silikatlar oluşur (santimetre. SİLİSATLAR)- sabit bir bileşime sahip olmayan çok zayıf, suda çözünmeyen silisik asitlerin tuzları (santimetre. SİLİSİK ASİTLER) genel formül xH2O ySiO2 (literatürde çoğu zaman silisik asitler hakkında değil, silisik asit hakkında çok doğru bir şekilde yazmazlar, ancak aslında aynı şeyden bahsediyorlar). Örneğin sodyum ortosilikat elde edilebilir:
SiO2 + 4NaOH = (2Na2O) SiO2 + 2H2O,
kalsiyum metasilikat:
SiO2 + CaO = CaO SiO2
veya karışık kalsiyum ve sodyum silikat:
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2CO 2
Pencere camı Na 2 O·CaO·6SiO 2 silikattan yapılmıştır.
Silikatların çoğunun sabit bir bileşime sahip olmadığı unutulmamalıdır. Tüm silikatlardan yalnızca sodyum ve potasyum silikatlar suda çözünür. Bu silikatların sudaki çözeltilerine çözünür cam adı verilir. Hidroliz nedeniyle bu çözeltiler oldukça alkali bir ortamla karakterize edilir. Hidrolize silikatlar, doğru olmayan ancak koloidal çözeltilerin oluşumu ile karakterize edilir. Sodyum veya potasyum silikat çözeltileri asitleştirildiğinde, hidratlı silisik asitlerin jelatinimsi beyaz bir çökeltisi çöker.
Hem katı silikon dioksitin hem de tüm silikatların ana yapısal elemanı, silikon atomu Si'nin dört oksijen atomu O'dan oluşan bir tetrahedron ile çevrelendiği gruptur. Bu durumda, her oksijen atomu iki silikon atomuna bağlanır. Parçalar birbirine farklı şekillerde bağlanabilir. Silikatlar arasında, parçalarındaki bağlantıların niteliğine göre ada, zincir, şerit, katmanlı, çerçeve ve diğerlerine ayrılırlar.
Si02 yüksek sıcaklıklarda silikonla indirgendiğinde, SiO bileşiminin silikon monoksiti oluşur.
Silikon, organosilikon bileşiklerinin oluşumu ile karakterize edilir (santimetre. ORGANOSİLON BİLEŞİKLERİ) silikon atomlarının, köprü oksijen atomları -O- nedeniyle uzun zincirler halinde bağlandığı ve her silikon atomuna, iki O atomuna ek olarak, iki organik radikal daha R1 ve R2 = CH3, C2H5, C6'ya H5, CH2CH2CF3 vb. eklenir.
Başvuru
Silikon yarı iletken malzeme olarak kullanılır. Kuvars, ısıya dayanıklı kimyasal (kuvars) pişirme kapları ve UV lambalarının üretiminde bir malzeme olarak piezoelektrik olarak kullanılır. Silikatlar yapı malzemesi olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Pencere camları amorf silikatlardır. Organosilikon malzemeler yüksek aşınma direnci ile karakterize edilir ve pratikte silikon yağları, yapıştırıcılar, kauçuklar ve vernikler olarak yaygın şekilde kullanılır.
Biyolojik rol
Bazı organizmalar için silikon önemli bir biyojenik elementtir (santimetre. BİYOJENİK ELEMANLAR). Bitkilerde destekleyici yapıların, hayvanlarda ise iskelet yapılarının bir parçasıdır. Silikon, deniz organizmaları - diatomlar tarafından büyük miktarlarda konsantre edilir. (santimetre. DİATOM YOSUNU), radyolaryalılar (santimetre. RADYOLARYA), süngerler (santimetre. SÜNGERLER). İnsan kas dokusu (1-2)·10 -%2 silikon, kemik dokusu -%17·10 -4, kan - 3,9 mg/l içerir. Her gün yiyecekle birlikte insan vücuduna 1 g'a kadar silikon girer.
Silikon bileşikleri zehirli değildir. Ancak, örneğin patlatma işlemleri sırasında, madenlerdeki kayaları keserken, kumlama makinelerinin çalışması sırasında vb. oluşan, hem silikatların hem de silikon dioksitin oldukça dağılmış parçacıklarının solunması, akciğerlere giren Si02 mikropartiküllerinin kristalleşmesi çok tehlikelidir. içlerinde ortaya çıkan kristaller akciğer dokusunu tahrip eder ve ciddi bir hastalığa neden olur - silikoz (santimetre. SİLİKOZ). Bu tehlikeli tozun ciğerlerinize girmesini önlemek için solunum sisteminizi koruyacak bir solunum cihazı kullanmalısınız.

ansiklopedik sözlük. 2009 .

Eş anlamlı:

Diğer sözlüklerde "silikon" un ne olduğunu görün:

- (sembol Si), periyodik tablonun IV. grubunun yaygın bir gri kimyasal elementi, metal olmayan. İlk kez 1824 yılında Jens BERZELIUS tarafından izole edilmiştir. Silikon yalnızca SİLİKA (silikon dioksit) gibi bileşiklerde veya... ... Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük

Silikon- neredeyse tamamen elektrik ark ocakları kullanılarak silikanın karbotermal indirgenmesiyle üretilir. Isı ve elektriği zayıf bir şekilde iletir, camdan daha serttir, genellikle toz halinde veya çoğunlukla şekilsiz parçalar halindedir... ... Resmi terminoloji

SİLİKON- kimya. element, metal olmayan, sembol Si (enlem. Silisyum), at. N. 14, saat. m.28.08; amorf ve kristal silikon (elmasla aynı tür kristallerden yapılmış) bilinmektedir. Oldukça dağılmış halde kübik yapıya sahip amorf K. kahverengi toz... ... Büyük Politeknik Ansiklopedisi

- (Silisyum), Si, periyodik tablonun IV. grubunun kimyasal elementi, atom numarası 14, atom kütlesi 28.0855; metal olmayan, erime noktası 1415°C. Silikon, Dünya'da oksijenden sonra en çok bulunan ikinci elementtir, yerkabuğundaki içeriği ağırlıkça %27,6'dır.… … Modern ansiklopedi

Si (lat. Silisyum * a. silisyum, silikon; n. Silizyum; f. silisyum; i. siliseo), kimyasal. Grup IV periyodik elementi. Mendeleev sistemi, at. N. 14, saat. 28.086. Doğada 3 kararlı izotop bulunur: 28Si (92,27), 29Si (%4,68), 30Si (3 ... Jeolojik ansiklopedi