Кремний
Кремний
Не себепті «Кремний алқабы» аталған?
14-топ элементтері
14-топ элементтері: көміртек (С), кремний (Si), германий (Ge), қалайы (Sn), қорғасын (Pb) және флеровий (Fl).
14-топ көміртек топшасы немесе кристаллогендер ретінде де белгілі.
Кремний
Кремнийдің электронды конфигурациясы 3s2 3p2-мен аяқталады. Сондықтан оның -4, +2 және +4 тотығу дәрежелері бар. Кремний – металлоид элемент.
Кремний - минералдар әлеміндегі ең маңызды элемент.
Кремний - жер қыртысында кездесуі бойынша 2-ші элемент (масса бойынша 27,6%).
Кремний - сұр-көк түсті металл тәрізді қатты әрі сынғыш зат.
Кремний атомы
Кремний
Кремний табиғатта элементтік түрде кездеспейді. Ол жердегі тау жыныстарының 95%-ын құрайтын кремний диоксиді (SiO2) және силикаттар сияқты қосылыстарда кездеседі. Сондай-ақ, оны граниттен, құмнан, саздан және т.б. табуға болады.
Кремний құрылыста, бетон, цемент, керамика, керамика өндірісінде қолданылатын көптеген әртүрлі қосылыстардың құрамдас бөлігі болып табылады.
Кремнийлі резеңке ванна бөлмелері мен терезелердің, құбырлардың және шатырлардың айналасында су өткізбейтін тығыздағыш ретінде қолданылады.
Цемент өндірісі
Кремний қосылыстары: SiO2
Кремний диоксиді (SiO2) өте қатты зат.
Одан зертханалық шыны ыдыстар, әртүрлі линзалар, ультракүлгін сәуле өткізетін шыны, флуоресцентті лампалар, жарыққа сезімтал электрлік өлшеуіш аспаптар жасалады.
Түсті аморфты SiO2 зергерлік бұйымдар жасау үшін қолданылады. Ол кварц минералында кездеседі.
Кварц минералы
Камера объективі
Контактілі линза
Кремнийдің химиялық қасиеттері
1. Кремний жоғары температурада бейметалдармен (көміртек, оттегі, күкірт және азот) әрекеттеседі:
Si(қ) + C(қ) → SiC(қ)
Si(қ) + O2(г) → SiO2(қ)
2. Кремний HF-тен басқа қышқылдармен әрекеттеспейді:
Si(қ) + 4HF(г) → SiF4(г) + 2H2(г)
3. Кремний сілтілермен әрекеттеседі, нәтижесінде силикат және сутегі газын бөледі:
Si(қ) + 2KOH(ер) + H2O(с) → K2SiO3(ер) + 2H2(г)
Құмнан кремний алу
Қосылыстарының химиялық қасиеттері
Кремний қышқылы, H2SiO3
H2SiO3 - өте әлсіз қышқыл және суда ерімейді. Ол қыздырғанда бірден SiO2 және H2O-ға ыдырайды:
H2SiO3(қ) → H2O(с) + SiO2(қ)
Силикагель
Кремний диоксиді, SiO2
Кремний диоксиді металл оксидтерімен, негіздермен, карбонаттармен және сульфаттармен жоғары температурада әрекеттесңп, силикаттар түзеді.
MgO(қ) + SiO2(қ) → MgSiO3(қ)
2NaOH(ер) + SiO2(қ) → Na2SiO3(ер) + H2O(с)
Құм
Кремнийдің қолданылуы
Элементтік кремний кремнийлі полимерлер дайындауда қолданылады. Кремний жартылай өткізгіш болғандықтан, ол компьютерлік чиптер мен транзисторлар сияқты электронды құрылғыларды дайындау үшін қолданылады. Күн батареяларында таза кремний қолданылады.
Кремний карбиді, SiC
Кремний карбиді (SiC) - өте қатты зат. Ол өте қатты керамика өндірісінде қолданылады. Кремний карбиді маңызды абразивті болып табылады және лазерлерде де қолданылады.
Оқ өткізбейтін шыны
Оқ өткізбейтін шыны екі шыны парақтан жасалады. Олардың арасында мөлдір шайыр орналасады, ол жылу мен қысымда пайда болады. Қатты соққыға ұшыраған кезде ол сынбай жарылып кетеді.
Демонстрация №10. Кремний қосылыстары мен алмаздың кристалдық тор құрылымдары
Кремний, кремний диоксиді және кремний карбидінің кристалдық тор құрылымдары алмаздың құрылымына ұқсас.
Нәтижесінде олардың кейбір қасиеттері гауһарға ұқсас, мысалы, қаттылық қасиеті.
Кремний, кремний диоксиді, алмаз және кремний карбидінің 3D модельдерін құрастырыңыз және салыстырыңыз.
Кремнийдің атомдық кристалдық құрылымы бар
Кремний диоксидінің кристалдық торы
Алмаз кристалдық торының 3D моделі
Кремний карбидінің кристалдық торы
Бекіту тапсырмалары
1. Кремний атомында қанша электрон мен протондар бар?
2. Кремнийдің тотығу дәрежелері қандай?
3. Құрамында 46,67% массалық кремний бар кремний оксидінің эмпирикалық формуласын табыңыз.
4. Кремний қосылыстары қайда қолданылады?
5. 10 г кремний мен көміртектің қоспасын КОН-да еріткен кезде түзілген сутегі мөлшері қ.ж.-да 11,2 л болды. Қоспадағы кремнийдің массалық үлесін есептеңіз.