Silic
1. Cấu tạo nguyên tử:
- Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trong tự nhiên sau oxi, gồm ba loại đồng vị :
- Cấu hình e lớp ngoài cùng của silic : 3s2, 3p2.
2. Tính chất vật lý
- Silic là chất rắn, màu xám, dẫn điện, dẫn nhiệt. Nóng chảy ở 1423oC. Silic dạng đơn
tinh thể là chất bán dẫn nên dùng trong kỹ thuật radio, pin mặt trời.
3. Tính chất hoá học
- Silic tinh thể thì trơ, silic vô định hình khá hoạt động:
- Silic hoá hợp được với flo ở to thường :
- Ở điều kiện thường, silic không tác dụng với axit, chỉ tác dụng với hỗn hợp HNO3 +
HF:
- Silic tác dụng với kiềm tạo ra muối silicat và giải phóng H2:
- Tính chất hoá học đặc biệt của silic là nó có thể tạo thành các silan kiểu ankan với
hiđro và halogen : SinH2n+2 ; SinCl2n+2
4. Ứng dụng và điều chế: Silic dùng để
- Chế tạo hợp kim đặc biệt có tính cứng và chịu axit.
- Chế tạo chất bán dẫn trong kỹ thuật vô tuyến điện, pin mặt trời.
Trong phòng thí nghiệm, silic vô định hình được điều chế bằng phản ứng:
Trong công nghiệp:
5. Hợp chất của silic
a) Silic đioxit SiO2.
- SiO2 là chất rắn, không màu, nóng chảy ở 1700oC. Thạch anh, phalê, ametit là SiO2
nguyên chất.
- SiO2 là oxit axit, ở to cao nó tác dụng được với oxit bazơ, kiềm, cacbonat kim loại
kiềm, tạo ra silicat :
- SiO2 có tính chất hoá học đặc trưng là tan được trong dung dịch axit HF:
Vì vậy người ta dùng HF để khắc hình trên thuỷ tinh.
- SiO2 được dùng rộng rãi trong xây dựng, sản xuất thuỷ tinh, đá mài.
b) Axit silicic và muối silicat.
H2SiO3 là axit yếu, ít tan trong nước.
Điều chế H2SiO3:
Muối của axit silicic là silicat.
Na2SiO3 và K2SiO3 trông giống thuỷ tinh, tan được trong nước nên được gọi là thuỷ
tinh tan.
Thuỷ tinh tan dùng chế tạo xi măng, bêtông chịu axit.
Nguyên liệu để sản xuất thuỷ tinh là cát, thạch anh, đá vôi và xôđa:
Thành phần hoá học của thuỷ tinh này được biểu diễn gần đúng bằng công thức các
oxit: Na2O.CaO.6SiO2.