Hlavná
Zelenina

Vo väčšine reakcií pôsobí Si ako redukčné činidlo:

Pri nízkych teplotách je kremík chemicky inertný, pri zahrievaní jeho reaktivita prudko stúpa.

1. S kyslíkom interaguje pri T nad 400 ° C:

Si + O2 = SiO2 kremeň

2. Reaguje s fluórom už pri izbovej teplote:

Si + 2F2 = SiF4 flint fluorid

3. S inými halogénmi sa reakcie vyskytujú pri teplote = 300 - 500 ° C

4. S párou síry pri 600 ° C vzniká disulfid:

5. Reakcia s dusíkom sa uskutočňuje pri teplote nad 1000 ° C:

6. Pri teplote = 1150 ° C reaguje s uhlíkom:

SiO2 + 3С = SiС + 2СО

Carborundum má tvrdosť blízko diamantu.

7. Kremík nereaguje priamo s vodíkom.

8. Kremík je odolný voči kyselinám. Interaguje iba so zmesou dusičnej a fluorovodíkovej (fluorovodíkovej) kyseliny:

9. Reaguje s alkalickými roztokmi za vzniku kremičitanov a vývoja vodíka:

10. Redukčné vlastnosti kremíka sa používajú na oddelenie kovov od ich oxidov:

2MgO = Si = 2Mg + SiO2

V reakciách s kovmi Si oxidačné činidlo:

Kremík vytvára silicidy s s-kovmi a väčšinou d-kovmi.

Zloženie silicídov daného kovu sa môže meniť. (Napr. FeSi a FeSi2; ni2Si a NiSi2.) Jedným z najznámejších silicídov je silicid horečnatý, ktorý sa dá získať priamou interakciou jednoduchých látok:

Silán (monosilán) SiH4

Silany (siliky) SinH2n + 2, (porovnaj s alkánmi), kde n = 1-8. Silány - analógy alkánov sa od nich líšia nestabilitou reťazcov -Si-Si-.

Monosilán SiH4 - bezfarebný plyn s nepríjemným zápachom; rozpustný v etanole, benzíne.

1. Rozklad silicidu horečnatého s kyselinou chlorovodíkovou: Mg2Si + 4HCI = 2MgCI2 + Sih4

2. Redukcia halogenidov Si pomocou hydridu lítno-hlinitého: SiCl4 + LiAlH4 = SiH4↑ + LiCl + AlCl3

Silán je silné redukčné činidlo.

1.SiH4 oxidovaný kyslíkom aj pri veľmi nízkych teplotách:

2. SiH4 ľahko hydrolyzovateľný, najmä v alkalickom prostredí:

Oxid kremičitý (oxid kremičitý) SiO2

Oxid kremičitý existuje vo forme rôznych foriem: kryštalický, amorfný a sklovitý. Najbežnejšou kryštalickou formou je kremeň. Deštrukciou kremenných hornín vznikajú kremenné piesky. Monokryštály z kremeňa - priehľadné, bezfarebné (skalné kryštály) alebo farbené nečistotami v rôznych farbách (ametyst, achát, jaspis atď.).

Amorfný SiO2 nachádza sa vo forme opálového minerálu: silikagél je umelo vyrobený z koloidných častíc SiO2 a je to veľmi dobrý adsorbent. Sklovitý SiO2 známe ako kremenné sklo.

Fyzikálne vlastnosti

Vo vode SiO2 veľmi sa rozpúšťa, v organických rozpúšťadlách je tiež prakticky nerozpustný. Oxid kremičitý je dielektrikum.

Chemické vlastnosti

1. SiO2 - kyslý oxid, takže amorfný oxid kremičitý sa pomaly rozpúšťa vo vodných roztokoch zásad:

2. SiO2 interaguje tiež pri zahrievaní zásaditými oxidmi:

3. SiO je neprchavý oxid2 vytesňuje oxid uhličitý z Na2CO3 (počas fúzie):

4. Oxid kremičitý reaguje s kyselinou fluorovodíkovou za vzniku kyseliny fluorovodíkovej H2SIF6:

5. Pri 250 - 400 ° C SiO2 interaguje s plynnými HF a F2, tvoriaci tetrafluórsilán (tetrafluorid kremičitý):

Kyselina kremičitá

- kyselina ortokremičitá H4SiO4;

- kyselina metasiliková (kremičitá) H2SiO3;

- kyseliny di- a polysilínové.

Všetky kyseliny kremičité sú mierne rozpustné vo vode, ľahko tvoria koloidné roztoky.

Výrobné metódy

1. Zrážanie kyselinami z roztokov kremičitanov alkalických kovov:

2. Hydrolýza chlórsilánov: SiCl4 + 4H2O = h4SiO4 + 4HCl

Chemické vlastnosti

Kyseliny kremičité sú veľmi slabé kyseliny (slabšie ako kyselina uhličitá).

Po zahriatí dehydratujú za vzniku oxidu kremičitého ako konečného produktu

Silikáty - soli kyseliny kremičitej

Pretože kyseliny kremičité sú veľmi slabé, ich soli vo vodných roztokoch sú vysoko hydrolyzované:

SiO3 2- + H2O = HSiO3 - + OH - (alkalické médium)

Z toho istého dôvodu sa pri prechode oxidu uhličitého z roztokov kremičitanov z nich vytesňuje kyselina kremičitá:

Táto reakcia sa môže považovať za kvalitatívnu reakciu na kremičitanové ióny.

Medzi kremičitanmi je iba Na ľahko rozpustný.2SiO3 a K2SiO3, ktoré sa nazývajú rozpustné sklo a ich vodné roztoky sa nazývajú tekuté sklo..

sklo

Normálne okenné sklo má zloženie Na2O • CaO • 6SiO2, t.j. ide o zmes kremičitanu sodného a vápenatého. Získava sa fúziou sódy Na2CO3, Vápenec CaCO3 a piesok SiO2;

cement

Práškový spojivový materiál, ktorý pri interakcii s vodou vytvára plastickú hmotu, ktorá sa nakoniec premení na pevné kamenné teleso; hlavný stavebný materiál.

Chemické zloženie najbežnejšieho portlandského cementu (v% hmotnosti) - 20 - 23% SiO2; 62 - 76% CaO; 4 - 7% Al2O3; 2-5% Fe2O3; 1-5% MgO.

Kremičitan sodný, priemyselné aplikácie

Kremičitan sodný je sodná soľ kyseliny kremičitej. Zahrnuté v potravinách ako emulgátor ako prísada E550.
Kremičitan sodný - bežná látka v prírode.

Kremičitan sodný je známy ako tekuté sklo..

Je neoddeliteľnou súčasťou rôznych minerálov, pôd, živcov.

Chemický vzorec Na2Si03.

Druhy kremičitanov sodíka:

  • Kremičitan sodný (kremičitan sodný);
  • Metakremičitan sodný.

V laboratórnych podmienkach tekuté sklo prvýkrát získal nemecký profesor mineralógie a chémie Nepomuk von Fuchs v roku 1818..

Chemické a fyzikálne vlastnosti vodného skla

Kremičitan sodný je biely prášok, nemá chuť a zápach.

Tekuté sklo je rozpustné v studenej vode a vytvára hustý koloidný roztok. Vodné roztoky kremičitanu sodného majú silnú alkalickú reakciu. Odparením kvapaliny z roztoku kremičitanu sodného sa získa tuhá amorfná látka. Z presýteného roztoku vodného skla získajte hydrofilný sorbent - silikagél.

Hustý vodný roztok kremičitanu sodného má tendenciu zväčšovať svoj objem osemkrát, keď je zahrievaný na tristo stupňov.

Výroba kremičitanu sodného

V podnikoch sa tekuté sklo získava chemickou reakciou hydroxidu sodného s oxidom kremičitým, ku ktorej dochádza pri teplote 1 000 stupňov Celzia. Ďalšími spôsobmi výroby tekutého skla sú kryštalizácia taveniny zo skla alebo zrážanie z plynnej fázy a roztoky obsahujúce kremičitan sodný.

Kde sa používa tekuté sklo?

Kremičitan sodný sa používa v mnohých oblastiach výroby:

  • ako emulgátor E550 pri výrobe sypkých výrobkov, ako je granulovaný cukor, suché mliečne zmesi, polotovary na prípravu cesta;
  • ako prísada do mydla, pracích práškov, iných detergentov na zníženie spekania, zvýšenie objemu a penivosti;
  • ako súčasť lekárskych práškov;
  • v kozmetike - prášok, očné tiene, červenanie.
  • v metalurgickom priemysle - na briketovanie kovových pokút a triesok;
  • pri zváraní - na poťahovanie elektród;
  • v kovopriemysle - na kalenie a elektrické rezanie kovov;
  • v priemysle mydla - ako prísada do mydla a pracieho prášku, na výrobu pracích past a práškov;
  • v papierenskom priemysle - pre lepenkové obaly;
  • v gumárenskom priemysle - na výrobu sadzí a na iné účely.

Kremičitan sodný sa používa pri výrobe farieb a lakov a papiera. Okrem toho je cement, betón a veľa stavebných zmesí vyrobené z tekutého skla..

Kremičitany sodné nie sú nič iné ako vodný a tiež zásaditý roztok kremičitanu sodného alebo tekuté sklo.

Kremičitan sodný v pracom prášku

Kremičitan sodný je náhradou fosforečnanov v pracích práškoch a slúži na zmäkčenie vody. Výrazne zvyšuje účinnosť a kvalitu prania, bráni ukladaniu solí na vnútorné štruktúry práčok. Kremičitan sodný - roztok alkalizuje a pomáha udržiavať častice nečistôt v suspenzii v suspenzii

Kremičitan sodný je súčasťou niektorých detergentov.

Škodlivý kremičitan sodný

Škodlivé účinky kremičitanu sodného cítime v dvoch prípadoch:

  • ak potravinový doplnok E550 je v potravinách;
  • ak je tekuté sklo súčasťou kozmetiky, liekov alebo čistiacich prostriedkov.

Kremičitan sodný môže spôsobiť po požití alebo pri kontakte s pokožkou alergické reakcie.

Ohrození sú ľudia náchylní na alergie a malé deti. V niektorých krajinách je potravinový doplnok E550 v potravinách zakázaný..
Škodlivé účinky tekutého skla na telo ešte stále nie sú dostatočne objasnené..

Na minimalizáciu možného poškodenia zdravia sa odporúča zvoliť si jedlo, prací prášok a kozmetiku bez kremičitanu sodného.

Na umývanie detských vecí odporúčame používať detský prací prášok bez chemikálií.

Silicon Plus Silicon

Za bežných podmienok je kremík celkom inertný, čo sa vysvetľuje pomocou sily jeho kryštalickej mriežky, priamo interaguje iba s fluórom a vykazuje redukčné vlastnosti:

S chlórom reaguje pri zahriatí na 400 - 600 ° C:

Interakcia s kyslíkom

Rozdrvený kremík reaguje s kyslíkom po zahriatí na 400 - 600 ° С:

Interakcia s inými nekovmi

Pri veľmi vysokej teplote asi 2000 ° C reaguje s uhlíkom:

Pri 1000 ° C reaguje s dusíkom:

Nereaguje s vodíkom.

Halogenidová reakcia

Reakcia s fluorovodíkom za normálnych podmienok:

s chlorovodíkom - pri 300 ° C, s bromovodíkom - pri 500 ° C.

Kovové interakcie

Oxidačné vlastnosti kremíka sú menej charakteristické, ale prejavujú sa v reakciách s kovmi, pričom vytvárajú silicidy:

Kyslá interakcia

Kremík je odolný voči kyselinám, v kyslom prostredí je potiahnutý nerozpustným oxidovým filmom a pasivovaný. Kremík interaguje iba so zmesou fluorovodíkovej a dusičnej kyseliny:

Alkalická interakcia

Rozpúšťa sa v zásadách, vytvára kremičitan a vodík:

získanie

Redukcia z oxidu horečnatého alebo hliníka:

SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO;

Redukcia koksového oxidu v elektrických peciach:

SiO2 + 2C = Si + 2CO.

Pri takomto spôsobe je kremík dosť silne kontaminovaný karbidmi kremíka..

Najčistejší kremík sa získa redukciou chloridu kremičitého vodíkom pri 1200 ° C:

Čistý kremík sa získava tiež tepelným rozkladom silánu:

Silicon Plus Silicon

Kremík objavil a dostal v roku 1823 švédskeho chemika Jensa Jacoba Berzeliusa.

Druhý najhojnejší prvok v zemskej kôre po kyslíku (27,6% hmotnosti). Nájdené v zlúčeninách.

Štruktúra atómu kremíka v základnom stave

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2

Štruktúra atómu kremíka v excitovanom stave

1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3

Stupeň oxidácie: +4, -4.

Amorfný a kryštalický kremík je známy..

Kryštalická - tmavo šedá látka s kovovým leskom, vysoká tvrdosť, krehká, polovodičová; p = 2,33 g / cm3, t ° pl. = 1415 ° C; t ° kip. = 2680 ° C.

Má štruktúru podobnú diamantu a vytvára silné kovalentné väzby. ľahostajný.

Amorfný - hnedý prášok, hygroskopický, kosoštvorcová štruktúra, ρ = 2 g / cm 3, reaktívnejší.

1) Priemysel - vykurovanie uhlia pieskom:

2C + SiO2 t * → Si + 2CO

Typický nekovový, inertný.

2) S fluórom (bez zahrievania)

Si 0 + C t → Si +4 C

(SiC - karborundum - tuhý; používa sa na bodové a brúsenie)

4) Nereaguje s vodíkom.

Silán (SiH4) sa získavajú rozkladom silicídov kovov kyselinou:

Je rozpustný iba v zmesi kyseliny dusičnej a fluorovodíkovej:

6) S alkáliami (pri zahrievaní):

7) S kovmi (vytvárajú sa silicidy):

Si 0 + 2 mg t * → Mg2Si -4

Kremík sa v elektronike bežne používa ako polovodič. Silikónové prísady do zliatin zvyšujú odolnosť proti korózii. Kremičitany, hlinitokremičitany a oxid kremičitý - hlavné suroviny na výrobu skla a keramiky, ako aj pre stavebníctvo.
Kremík v technike
Použitie kremíka a jeho zlúčenín

Fyzikálne vlastnosti: Bezfarebný plyn, jedovatý, t ° pl. = -185 ° C, t ° balík = -112 ° C.

Kryštalická mriežka z oxidu kremičitého (IV) je atómová a má nasledujúcu štruktúru:

Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O - kaolinit (hlavná časť ílu)

Fyzikálne vlastnosti: Tuhá, kryštalická, žiaruvzdorná látka, t ° pl = 1728 ° C, t ° bp = 2590 ° C

Kyslý oxid. Počas fúzie interaguje s bázickými oxidmi, zásadami, ako aj s uhličitanmi alkalických kovov a kovov alkalických zemín:

1) S bázickými oxidmi:

5) S kyselinou fluorovodíkovou:

(reakcie sú základom procesu leptania skla).

1. Výroba kremičitanových tehál

2. Výroba keramických výrobkov

3. Výroba skla

x = 1, y = 1 H2SiO3 - kyselina metasiliková

x = 1, y = 2 H4SiO4 - kyselina ortokremičitá atď..

Fyzikálne vlastnosti: H2SiO3 - veľmi slabý (slabší ako uhlie), krehký, ťažko rozpustný vo vode (tvorí koloidný roztok), nemá kyslú chuť.

Pôsobenie silných kyselín na kremičitany - Na2SiO3 + 2HCI → 2NaCl + H2SiO3

Rozkladá sa pri zahrievaní: H2SiO3 t ˚ → H2O + SiO2

Soli kyseliny kremičitej - kremičitany.

3) Silikáty, ktoré v prírodných podmienkach tvoria minerály, sa ničia pôsobením vody a oxidu uhoľnatého (IV) - zvetrávanie hornín:

Použitie zlúčenín kremíka

Prírodné zlúčeniny kremíka - piesok (SiO2) a kremičitany sa používajú na výrobu keramiky, skla a cementu.

Porcelán = kaolín + íl + kremeň + živec. Rodiskom porcelánu je Čína, kde je porcelán známy už v 220g. V roku 1746 bola založená výroba porcelánu v Rusku.

Faience - z názvu talianskeho mesta Faenza. Tam, kde sa v 14. až 15. storočí rozvíjalo keramické remeslo. Fajansa - líši sa od porcelánu s vysokým obsahom ílu (85%), s nižšou teplotou pálenia.

Sklo je krehký, priehľadný materiál, ktorý môže po stuhnutí zmäknúť a mať akúkoľvek formu. Sklo sa získava varením zmesi (surová zmes pozostávajúca z piesku, sódy a vápenca) v špeciálnych sklárskych taviacich peciach..

Hlavné reakcie vyskytujúce sa počas topenia náboja

Pridaním oxidu olovnatého sa získa kryštál.

Cement - jemne mletý slinok s minerálnymi prísadami.

Slínok - gule tmavošedej farby sa získavajú sintrovaním hliny a vápenca v špeciálnych rotačných peciach

Vo väčšine reakcií pôsobí Si ako redukčné činidlo:

Pri nízkych teplotách je kremík chemicky inertný, pri zahrievaní jeho reaktivita prudko stúpa.

1. S kyslíkom interaguje pri T nad 400 ° C:

Si + O2 = SiO2 kremeň

2. Reaguje s fluórom už pri izbovej teplote:

Si + 2F2 = SiF4 flint fluorid

3. S inými halogénmi sa reakcie vyskytujú pri teplote = 300 - 500 ° C

4. S párou síry pri 600 ° C vzniká disulfid:

5. Reakcia s dusíkom sa uskutočňuje pri teplote nad 1000 ° C:

6. Pri teplote = 1150 ° C reaguje s uhlíkom:

SiO2 + 3С = SiС + 2СО

Carborundum má tvrdosť blízko diamantu.

7. Kremík nereaguje priamo s vodíkom.

8. Kremík je odolný voči kyselinám. Interaguje iba so zmesou dusičnej a fluorovodíkovej (fluorovodíkovej) kyseliny:

9. Reaguje s alkalickými roztokmi za vzniku kremičitanov a vývoja vodíka:

10. Redukčné vlastnosti kremíka sa používajú na oddelenie kovov od ich oxidov:

2MgO = Si = 2Mg + SiO2

V reakciách s kovmi Si oxidačné činidlo:

Kremík vytvára silicidy s s-kovmi a väčšinou d-kovmi.

Zloženie silicídov daného kovu sa môže meniť. (Napr. FeSi a FeSi2; ni2Si a NiSi2.) Jedným z najznámejších silicídov je silicid horečnatý, ktorý sa dá získať priamou interakciou jednoduchých látok:

Silán (monosilán) SiH4

Silany (siliky) SinH2n + 2, (porovnaj s alkánmi), kde n = 1-8. Silány - analógy alkánov sa od nich líšia nestabilitou reťazcov -Si-Si-.

Monosilán SiH4 - bezfarebný plyn s nepríjemným zápachom; rozpustný v etanole, benzíne.

1. Rozklad silicidu horečnatého s kyselinou chlorovodíkovou: Mg2Si + 4HCI = 2MgCI2 + Sih4

2. Redukcia halogenidov Si pomocou hydridu lítno-hlinitého: SiCl4 + LiAlH4 = SiH4↑ + LiCl + AlCl3

Silán je silné redukčné činidlo.

1.SiH4 oxidovaný kyslíkom aj pri veľmi nízkych teplotách:

2. SiH4 ľahko hydrolyzovateľný, najmä v alkalickom prostredí:

Oxid kremičitý (oxid kremičitý) SiO2

Oxid kremičitý existuje vo forme rôznych foriem: kryštalický, amorfný a sklovitý. Najbežnejšou kryštalickou formou je kremeň. Deštrukciou kremenných hornín vznikajú kremenné piesky. Monokryštály z kremeňa - priehľadné, bezfarebné (skalné kryštály) alebo farbené nečistotami v rôznych farbách (ametyst, achát, jaspis atď.).

Amorfný SiO2 nachádza sa vo forme opálového minerálu: silikagél je umelo vyrobený z koloidných častíc SiO2 a je to veľmi dobrý adsorbent. Sklovitý SiO2 známe ako kremenné sklo.

Fyzikálne vlastnosti

Vo vode SiO2 veľmi sa rozpúšťa, v organických rozpúšťadlách je tiež prakticky nerozpustný. Oxid kremičitý je dielektrikum.

Chemické vlastnosti

1. SiO2 - kyslý oxid, takže amorfný oxid kremičitý sa pomaly rozpúšťa vo vodných roztokoch zásad:

2. SiO2 interaguje tiež pri zahrievaní zásaditými oxidmi:

3. SiO je neprchavý oxid2 vytesňuje oxid uhličitý z Na2CO3 (počas fúzie):

4. Oxid kremičitý reaguje s kyselinou fluorovodíkovou za vzniku kyseliny fluorovodíkovej H2SIF6:

5. Pri 250 - 400 ° C SiO2 interaguje s plynnými HF a F2, tvoriaci tetrafluórsilán (tetrafluorid kremičitý):

Kyselina kremičitá

- kyselina ortokremičitá H4SiO4;

- kyselina metasiliková (kremičitá) H2SiO3;

- kyseliny di- a polysilínové.

Všetky kyseliny kremičité sú mierne rozpustné vo vode, ľahko tvoria koloidné roztoky.

Výrobné metódy

1. Zrážanie kyselinami z roztokov kremičitanov alkalických kovov:

2. Hydrolýza chlórsilánov: SiCl4 + 4H2O = h4SiO4 + 4HCl

Chemické vlastnosti

Kyseliny kremičité sú veľmi slabé kyseliny (slabšie ako kyselina uhličitá).

Po zahriatí dehydratujú za vzniku oxidu kremičitého ako konečného produktu

Silikáty - soli kyseliny kremičitej

Pretože kyseliny kremičité sú veľmi slabé, ich soli vo vodných roztokoch sú vysoko hydrolyzované:

SiO3 2- + H2O = HSiO3 - + OH - (alkalické médium)

Z toho istého dôvodu sa pri prechode oxidu uhličitého z roztokov kremičitanov z nich vytesňuje kyselina kremičitá:

Táto reakcia sa môže považovať za kvalitatívnu reakciu na kremičitanové ióny.

Medzi kremičitanmi je iba Na ľahko rozpustný.2SiO3 a K2SiO3, ktoré sa nazývajú rozpustné sklo a ich vodné roztoky sa nazývajú tekuté sklo..

sklo

Normálne okenné sklo má zloženie Na2O • CaO • 6SiO2, t.j. ide o zmes kremičitanu sodného a vápenatého. Získava sa fúziou sódy Na2CO3, Vápenec CaCO3 a piesok SiO2;

cement

Práškový spojivový materiál, ktorý pri interakcii s vodou vytvára plastickú hmotu, ktorá sa nakoniec premení na pevné kamenné teleso; hlavný stavebný materiál.

Chemické zloženie najbežnejšieho portlandského cementu (v% hmotnosti) - 20 - 23% SiO2; 62 - 76% CaO; 4 - 7% Al2O3; 2-5% Fe2O3; 1-5% MgO.

Kremík - všeobecná charakteristika prvku a chemické vlastnosti

Miesto kremíka v periodickom systéme

Kremík sa nachádza v skupine 14 periodického systému chemických prvkov Mendelejev.

Na vonkajšej energetickej úrovni atóm uhlíka obsahuje 4 elektróny, ktoré majú elektronickú konfiguráciu 3s 2 3p 2. Kremík vykazuje oxidačné stavy -4, +2, +4. Kremík je typický nekov, v závislosti od typu transformácie môže byť prvkom oxidačné činidlo a redukčné činidlo..

Kremíková allotropia

Kryštalický kremík - tmavo šedá látka s kovovým leskom, vysoká tvrdosť, krehká, polovodičová; t ° pl. 1415 ° C; t ° kip. 2680 ° C.

Má kosoštvorcovú štruktúru (sp 3 - hybridizácia atómov kremíka) a vytvára silné kovalentné väzby σ. ľahostajný.

Amorfný kremík je hnedý prášok, ktorý je hygroskopický a reaktívnejší.

Výroba kremíka

1) 2C + Si + 4O2 - t ° → Si 0 + 2CO

2) 2 mg + Si + 4O2 - t ° → 2MgO + Si0

Nájdenie kremíka v prírode

Kremík je po kyslíku druhým najhojnejším prvkom na Zemi a jeho obsah v zemskej kôre je 27,6% (hm.). Nachádza sa iba vo forme zlúčenín.

Oxid kremičitý tvorí veľké množstvo prírodných látok - skalný kryštál, kremeň, oxid kremičitý. Tvorí základ mnohých polodrahokamov - achát, ametyst, jaspis atď..
Kremík je tiež súčasťou horninotvorných minerálov - kremičitany a hlinitokremičitany - živce, íly, sľuda atď..

Chemické vlastnosti Si

Typická nekovová stredná aktivita.

Ako redukčné činidlo:
1) S kyslíkom
Si 0 + O2 - t ° → Si +4 O2

2) S halogénmi, s fluórom bez zahrievania.
Si 0 + 2F2 → SiF4A.

3) S uhlíkom
Si 0 + C - t ° → Si +4 C

(SiC - karborundum - tuhý, používaný na mletie)

5) Nereaguje s kyselinami. Je rozpustný iba v zmesi kyseliny dusičnej a fluorovodíkovej:
3Si + 4HNO3 + 18HF → 3H2[SIF6] + 4NO + 8H2O

6) S alkáliami (pri zahrievaní):
Si 0 + 2NaOH + H2O → Na2Si +4 O3+ 2H2A.

6) S kovmi (vytvárajú sa silicidy):
Si 0 + 2 mg - t ° → Mg2Si -4

Rozkladom silicidov kovov pomocou kyseliny sa získa silán (SiH4)
mg2Si + 2H2SO4 → SiH4+ 2MgSO4

Kyselina kremičitá: vlastnosti a aplikácie

Anorganické látky sa delia na tri registračné pokladnice: kyseliny, hydroxidy a soli. Prvá kategória obsahuje látku, ako je kyselina kremičitá. Jeho molekula sa skladá z dvoch atómov vodíka, z ktorých jeden je kremík a tri sú kyslík.

Fyzikálne vlastnosti

Kyselina kremičitá je prakticky nerozpustná látka vo vode. Pri interakcii s H2Oko tvorí koloidný roztok, ale nede sa disociuje. Je to veľmi nestabilná chemická zlúčenina, ktorá sa môže rozkladať aj za normálnych podmienok..

Na čo reaguje kyselina kremičitá?

Táto chemická zlúčenina nie je príliš aktívna - je to slabá kyselina. Jeho vlastnosti nie sú výrazné. Stále však má takmer všetky vlastnosti, ktoré sú vlastné kyselinám. Slabosť tejto látky sa prejavuje v skutočnosti, že na rozdiel od iných zlúčenín tejto triedy nefarbí indikátorom. Ak napríklad v dôsledku pôsobenia iných kyselín zafarbí oranžová farba na ružovú a lakmusová farba na červenú, potom pri interakcii s kremíkom nezmení svoju farbu. Rovnako ako iné kyseliny nedokáže korodovať tkanivá alebo spôsobiť popáleniny na pokožke. Je to veľmi nestabilná látka - čiastočný rozklad kyseliny kremičitej sa môže vyskytnúť aj pri nízkych teplotách. Aby sa však reakcia mohla úplne prejaviť, používa sa zahrievanie tejto zlúčeniny. V dôsledku tohto druhu reakcie sa vytvára voda a oxid kremičitý, ktorý sa v priemysle bežne používa a ktorý sa v prírode vyskytuje tiež vo forme piesku a rôznych minerálov, napríklad kremeňa. Keď sa rozpadne jedna molekula kyseliny kremičitej, môže sa získať jedna molekula vody a jedna molekula oxidu. Podobne ako všetky kyseliny, aj kyselina kremičitá môže poskytovať soli. Aby ste to dosiahli, musíte k nemu pridať kov, ktorý je v poradí aktivít vľavo ako vodík. V tomto prípade dochádza k substitučnej reakcii, pri ktorej sa vytvára určitý kremičitan a vodík sa uvoľňuje aj vo forme plynu. Napríklad interakciou jednej molekuly kyseliny kremičitej s dvoma molekulami sodíka sa získa jeden kremičitan sodný a jeden vodík.

A keď jedna molekula kyseliny reaguje s jedným vápnikom, získa sa jeden kremičitan vápenatý a jeden vodík. Na získanie kremičitanov môžete tiež použiť reakciu rozpúšťania kyseliny kremičitej v alkáliách. Na tento účel sa najčastejšie používa hydroxid draselný alebo sodný. Touto interakciou je možné získať jednu molekulu kremičitanu a dve molekuly vody z jednej kyslej molekuly a dvoch zásad. Látky, ktoré sú výsledkom chemických reakcií, na ktorých sa táto zlúčenina môže zúčastňovať, sa často používajú v rôznych priemyselných odvetviach.

Laboratórna výroba

Kyselina kremičitá sa najčastejšie vyrába pridaním kyseliny chloristej (kyselina chlorovodíková) do kremičitanu sodného. Na uskutočnenie reakcie musia byť látky zmiešané v takom pomere, aby na jednu molekulu soli boli dve molekuly kyseliny a ukázalo sa, že jedna kyselina kremičitá padne na dve molekuly vytvoreného hydroxidu sodného..

Priemyselné použitie

Použitie kyseliny kremičitej je obmedzené na to, že pôsobí ako adsorbent - absorbér iných látok. Ak sa táto chemická zlúčenina získa zmiešaním kremičitanu sodného a kyseliny chlorovodíkovej, vytvorí sa želatínová hmota, pri ktorej sa sušením získa takzvaný silikagél, ktorý sa používa v priemysle. Táto látka sa tiež používa v medicíne. Okrem toho sa v chemickom priemysle používa na výrobu zlúčenín, ako je oxid kremičitý a rôzne kremičitany..

Kyselina kremičitá v ľudskom tele

Táto látka je mimoriadne dôležitá pre ľudské telo. Je nevyhnutný pre normálne fungovanie spojivových tkanív, nechtov, vlasov, pokožky, šliach, väzov. Lieky alebo výrobky obsahujúce kyselinu kremičitú sú užitočné pre tých, ktorí majú metabolické poruchy a používajú sa tiež na liečbu kŕčových žíl a používajú sa ako anticelulitídové látky. V niektorých rastlinách sa nachádza kyselina kremičitá, ktorá sa hromadí ako súčasť bunkovej miazgy. Byliny, v ktorých sa nachádza, sú bradavičnatka bradavičnatá a preslička.

Silikáty, silika - ich použitie

Surovinou na získanie týchto látok je kyselina kremičitá. Tieto chemické zlúčeniny sa líšia svojimi fyzikálnymi vlastnosťami a používajú sa na rôzne účely. Niektoré z nich sa vyskytujú v prírode vo forme drahých a polodrahokamov. Napríklad smaragd, granát a topaz sú silikáty. Oxid kremičitý sa distribuuje vo forme piesku a kremeňa. Táto látka sa najčastejšie používa v priemysle na výrobu skla, ktoré je silikátové..

Jeho chemickú štruktúru tvoria molekuly vápnika, kyslíka, sodíka a kremíka. Sklo sa ťaží kombináciou látok ako je oxid kremičitý, uhličitan vápenatý a sodík. Tento druh reakcie sa môže vyskytnúť iba pod vplyvom vysokej teploty. Vo výsledku sa získa sklo, ktorého štruktúra obsahuje molekuly oxidov kremíka, vápnika a sodíka, ako aj oxidu uhličitého. Na získanie skla, uhličitanu sodného a vápenatého a oxidu kremičitého sa zmiešajú v takom pomere, že každá z šiestich molekúl má jednu z prvých dvoch látok. Na jej zafarbenie rôznymi farbami sa používajú nasledujúce látky: kobalt - na dodanie modrej farby, železo - hnedá, mangán - fialová červená, chróm - zelená.

Kyselina kremičitá - vzorec, fyzikálne a chemické vlastnosti

všeobecné informácie

Základným vzorcom kyseliny kremičitej je H2SiO3 (keďže kyselina nemá konštantné zloženie, jej označenie niekedy má formu nSiO2 • mH2O, ktorá zodpovedá druhom polysilikónu). Nomenklatúra kyseliny zahŕňa aj jej poddruhy. Symbol ich chemického zloženia je nasledujúci:

  • Orthosilicon - H4SiO4. Kyselina ortokremičitá je spolu s kyselinou metasilikovou, ktorej vzorec sa považuje za zásaditý, najbežnejšou chemickou zlúčeninou kyselín tohto typu..
  • Di-kremík - H2Si2O5, H6Si2O7 a H10Si2O9 (index rozpustnosti vo vode pri t = 20 stupňov Celzia je 2,9310 za mínus 4 stupne mol / l).
  • Pyro-kremík - H6Si2O7.

Soli kyseliny kremičitej sa označujú ako kremičitany. Kyseliny polysilikové sa skladajú zo štruktúrnych jednotiek, ktoré sa kombinujú do komplexných lineárnych a rozvetvených reťazcov. Napriek rozdielom vo vzorcoch a individuálnych vlastnostiach kyseliny kremičitej majú všetky tieto chemické zlúčeniny tetraedrickú štruktúru.

Silikátové vlastnosti

Sú rozšírené v prírode (zahŕňajú najmä živce, azbest, mastenec, sľuda a rôzne druhy ílu). Soli kyseliny kremičitej sú väčšinou ťažko rozpustné vo vode (výnimkou sú kremičitany draselné a sodné). Soli sa vyrábajú tavením žieravých zásad alebo uhličitanov sodíka a draslíka s oxidom kremičitým. Zvyšok je oxid uhličitý s vysokým hmotnostným podielom látky alebo vody. Nasledujúce reakcie môžu slúžiť ako príklady takýchto rovníc:

  • SiO2 + K2CO3 = K2SiO3 + CO2 (tvorba oxidu uhličitého).
  • Si02 + 2NaOH = Na2Si03 + H20.
  • Si02 + Na2C03 = Na2Si03 + CO2.

Medzi vlastnosti solí patrí vysoká teplota topenia: v priemere od 1 000 do 1 300 stupňov Celzia (rôzne kremičitany, ako je kaolinit, sa topia pri t = 1800 a vyššej). Tvrdosť týchto látok na Mohsovej stupnici je 6 - 8 bodov, čo je vysoký ukazovateľ.

Napriek tomu, že kremičitany nereagujú na jednotlivé zlúčeniny a všeobecne patria do triedy chemicky pasívnych látok, sú schopné interagovať so slabými kyselinami a rozpustnými soľami. Vzorec hydrolýzy je rovnica: Na2Si03 + H20 = NaHSi03 + NaOH. Roztavené kremičitany majú vysoké elektrolytické vlastnosti.

Ďalším znakom solí zlúčenín kremíka je ich schopnosť nahradiť atómy kremíka atómami hliníka, čím sa tvoria hlinitokremičitany. Sú tiež nerozpustné vo vode a majú absorpčné, iónomeničové, dielektrické a tepelne odolné vlastnosti..

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Anorganická kyselina sa vytvára pôsobením silných kyselín na rozpustné kremičitany. Látka je biely amorfný a sklovitý polymér, ktorý má reťazovú štruktúru. Nereaguje s inými kyselinami a nie s hydrátom amoniaku. Pretože všetky polysilikónové zlúčeniny sú slabo rozpustnými látkami, tvoria pri reakcii s vodou koloidné roztoky. Molárna hmotnosť látky je 78 a. e.m. (H2SiO3 - 2 atómy vodíka = 1 • 2, 1 atóm kremíka = 28 a 3 atómy kyslíka = 16 • 3).

Kyslé vlastnosti sú vyjadrené veľmi slabo (látka má oxidačný stav kremíka +4), látka nemá kyslú chuť alebo vôňu a nemení farbu indikátora. Podľa tabuľky silných a slabých kyselín má posledný riadok kremík). Disociačná konštanta pre metasilikónové zlúčeniny je K1 = 1,3 • 10-10, K2 = 1,6 • 10-12 a pre orthosilicon K1 = 2 • 10-10, K2 = K3 = K4 = 2 • 10-12.

V dôsledku nestability sa chemická látka pri zahrievaní alebo dlhodobom skladovaní rozkladá na oxid kremičitý a vodu (reakcia tepelného rozkladu H2SiO3 = H2O + SiO2). Každý atóm kremíka v kryštáloch (Si02) je obklopený 4 atómami kyslíka, ktoré po vzájomnom spojení tvoria trojrozmernú kryštálovú mriežku, ktorá určuje tvrdosť látky. Niektoré ďalšie chemické vlastnosti kyseliny kremičitej je možné ilustrovať nasledujúcimi rovnicami:

  • H2SiO3 + 4KOH = K2SiO3 + 4H2O (rozpustenie zvyšku želatínovej kyseliny a vytvorenie strednej soli metakremičitanu draselného a vody).
  • 2H4SiO4 = (HO) 3SiOSi (OH) 3 + H2O (táto reakcia sa nazýva polykondenzácia).
  • Príklad interakcie s kyselinou fluorovodíkovou a vznik plynného fluoridu kremičitého: H2SiO3 + 6HF = H2SiF6 + 3H2O = SiF4 (tvorba plynu) + 2HF (fluorovodík) + 3H2O.
  • CaCl2 + Na2SiO3 = 2NaCl + CaSiO3 (chemická reakcia dvoch solí so zrážaním).

Kyselina ortokremičitá môže v prítomnosti alkalických katalyzátorov - napríklad NaOH - tvoriť ortokremičitanové estery. Zvyčajne majú formu R1R2R3R4SiO3, kde R1-4 sú organické radikály. Príkladom takého esteru je obvyklý tetraetylorthosilikát vzorca Si (C2H5O) 4.

Výrobné metódy

Hlavným spôsobom výroby kyseliny kremičitej je nepriamy spôsob pôsobenia so silnou kyselinou na draslík alebo kremičitan sodný (Na2Si03 + 2HCI = H2Si03 + 2NaCl). V tomto prípade nie je možné získať kyselinu v čistej forme - sol sa tvorí vo vodnom roztoku, ktorý sa po krátkej dobe zmení na gél..

Kremíkové zlúčeniny sa môžu tiež získať hydrolýzou chlórsilánov (SiH2CI2 + 3H20 = H2Si03 + 2HCI + 2H2); Konečným produktom hydrolytického štiepenia je H2Si03. Nakoniec, pre priemyselné meradlá, ako aj pre laboratórne experimenty a individuálne experimenty v chémii, sa môžu použiť elektrodialýza a ionexové metódy. Veľká pozornosť sa venuje výrobe silikagélu - ďalšiemu názvu látky vytvorenej z presýtených roztokov kyseliny kremičitej. Technológia výroby zahŕňa niekoľko etáp:

  • Vzhľad sólu a jeho tuhnutie na homogénnu hmotu (hydrogél).
  • Zrenie (následné želatínovanie a riedenie látky).
  • Čistenie a umývanie gélu solí.
  • Sušenie a premena látky na xerogel.

Experimentálne sa preukázalo, že najčistejší silikagél sa získa hydrolýzou zlúčenín kremíka (SiCl4), ako aj ortosilikónových zlúčenín. Chemický vzorec pre gél je nasledujúci: Na2SiO3 + H2SO4 = nSiO2 • mH20 + Na2S04, kde nSiO2 • mH20 je hydratovaný amorfný oxid kremičitý.

Použitie v rôznych priemyselných odvetviach

Vďaka poréznej štruktúre silikagélu sa často používa ako absorbent na absorpciu škodlivých plynov a zmesí. Verejnosti sú známe vysoko porézne lekárske gély, ktoré sú účinné pri rôznych typoch otravy a ochorení. Okrem toho sa látka používa aj na vytvorenie technických filtračných systémov..

Kremíkové zlúčeniny sú dôležitým stavebným kameňom pre pokožku, vlasy a nechty, a preto sa tieto látky široko používajú na výrobu kozmetiky a liekov. Prípravky na báze kremíka poskytujú flexibilitu spojivovým tkanivám vnútorných orgánov (najmä čreva a žalúdka) a zlepšujú vstrebávanie vápnika, čo pomáha obnoviť kostné tkanivo.

V ropnom priemysle sa gély na báze látok obsahujúcich kremík používajú na čistenie uhľovodíkov z živíc av jadrovom priemysle sa silikagél používa nielen na čistenie odpadových vôd, ale aj na separáciu rádioaktívnych izotopov..

Je zvláštne, že látky na báze zlúčenín kremíka nachádzajú mnoho aplikácií v každodennom živote. Napríklad proces sušenia obuvi bude trvať oveľa menej, ak do mokrej obuvi vložíte tašku s vhodným absorbentom. Silikagél zbaví nepríjemné pachy v miestnosti alebo vo vrecku s vecami. Strieborné predmety možno uložiť pred sčernením vložením guličiek zo silikagélu do skrinky s cennými nástrojmi.

Ak je potrebné predĺžiť životnosť žiletiek a potom ich chrániť pred hrdzou, musíte na ne položiť niekoľko granúl so silikagélom. To isté platí pre uchovávanie starých fotografií, ako aj pre iné veci, ktoré môžu časom vyblednúť alebo zmeniť svoj vzhľad pod vplyvom životného prostredia. Motoristi môžu obmedziť zahmlievanie čelného skla iba umiestnením kvetov alebo vrecka so silikagélom na palubnú dosku.

Kyselina kremičitá.

Kyselina kremičitá - H2SiO3, jeho soli sú kremičitany. Rozpustia sa iba soli alkalických kovov (sodík a draslík), ostatné nie, sú žiaruvzdorné.

Vo vzduchu sa vodné roztoky stávajú veľmi zakalenými, pretože oxid uhličitý vytlačí H2SiO3 z jeho solí. Kyselina kremičitá je nerozpustná kyselina. Táto kvalita hrá veľkú úlohu pri stanovovaní kremičitanov v roztoku (kvalitatívna reakcia):

Príprava kyseliny kremičitej.

Kyselina kremičitá sa získava fúziou oxidu kremičitého s alkáliami:

Koncentrované roztoky kremičitanov alkalických kovov (draslík a sodík) sa nazývajú tekuté sklo. Je veľmi hydrolyzovaný:

Tekuté sklo sa používa na prípravu lepidiel, vodotesných tkanín.

Cement sa používa ako stavebný materiál ako adstringent, ktorý vo vzduchu stvrdne. Existuje niekoľko druhov, medzi ktorými sú: obyčajný a portlandský cement.

„Stanovenie“ konvenčného cementu je spôsobené tvorbou uhličitanu vápenatého z CO2:

K "tuhnutiu" portlandského cementu dochádza v dôsledku hydrolýzy silikátov, čo vedie k tvorbe nerozpustných kryštalických hydrátov:

Niekoľko slov o Silicon Plus

Prečo Silicon Plus

Na základe mojich skúseností a skúseností mojich klientov som usúdil, že nám veľmi chýbajú minerály, najmä horčík.

Skutočne počujeme všade, že potrebujeme vápnik, nikde však osobitne nehovoria, že bez horčíka sa vápnik jednoducho neabsorbuje a neukladá na úplne nepotrebných miestach.!

Okrem toho nám moderný rytmus života neumožňuje normálne relaxovať, takže trpíme stresom, nespavosťou, depresiou a úzkosťou a podobne. A to všetko pochádza z nedostatku horčíka! Preto osobne veľmi milujem horčík.

Potrebný je aj vápnik! Ak by ste to prehnali horčíkom, môže dôjsť k nedostatku vápnika, čo tiež nie je dobré.

Dlho som premýšľal, ako to skombinovať.

Keď sa vývojár formulácie Silicon Plus pýtal, čo mi chýba, rýchlo som povedal, že potrebujem relatívne lacný komplex vápnika a horčíka s vysokým obsahom horčíka..

Pomyslel si, znova pracoval - a poslal mi tento prášok na vzorku..

Čítal som kompozíciu, vyskúšal som ju a uvedomil som si, že sa mi páči a chcem ju. A pre mňa je to indikátor - som lenivé dievča, a ak moje telo niečo naozaj nepotrebuje, potom tento doplnok jednoducho neberiem. Niekoľko dobrých vecí stojí na mojom nočnom stolíku niekoľko mesiacov, len natiahnite ruku... Ale ruka nedosiahne. A nezabudnem len na tie veci, ktoré sú skutočne potrebné.

Takže som nezabudol na Silicon Plus..

Okrem iného je to tiež chutné, čo je pre mňa dôležité.

Ale v zložení je tiež draslík pre srdce a kremík. Kremík je kolagén, čo znamená zúženú pokožku, elastické cievy a pružné kĺby.

„Žiadny organizmus nemôže existovať bez kremíka“ (1944, akademik V.I. Vernadsky)

Všeobecne nebudem popisovať všetky problémy, s ktorými tieto štyri minerály pomáhajú. Pravdepodobne je ľahšie písať, kde nie sú užitočné..

Pravidelne som teda pil Silicon Plus, radoval som sa z chuti, až som vstal. Tento príbeh som napísal viackrát, ale chcem sa tu skutočne opakovať.

Môj vlastný výsledok aplikácie

Musel som stráviť tri dni takmer bez toho, aby som sedel pri počítači, 8-12 hodín denne. V tomto prípade bol počítač umiestnený veľmi nepohodlne. Všeobecne platí, že za posledné tri dni som sa za posledné tri dni mnohokrát rozlúčil so stonaním, pravidelne mi klesal chrbát a krk, aby som sa nedotkol a nepohyboval...

Samozrejme, urobil som gymnastiku, ale to zjavne nestačilo...

Vedel som, že na uvoľnenie svalov potrebujem horčík, ale doma som mal iba Silicon Plus, v ktorom je aj horčík. Cez deň som to uvarila niekoľkokrát, lyžičku so sklíčkom a bolesť sa upokojila. Ale bol som zdesený, keď som premýšľal, čo sa stane neskôr, a ja som plánoval ísť k masážnemu terapeutovi, aby odstránil kŕče a svorky, premýšľal, kde si tento čas...

Štvrtý deň som vstal ráno a uvedomil som si, že mi neuškodí krk ani chrbát! Ďakujem veľmi pekne výrobcovi tohto luxusného lieku! Masér nie je potrebný.

Ako to chápem, nepracoval tu iba horčík. Silikón je tiež jednoznačne užitočný - krk sa pokojne otáča bez toho, aby uviazol v akejkoľvek polohe.

zakladateľ obchodu Zdravé mesto