Кремний и его соединения
Кремний получают восстановлением его оксида
избытком магния при нагревании:
Из двух аллотропных модификаций кремния — кристаллической и аморфной — химически более активным является аморфный кремний. Он реагирует с кислородом при нагревании, образуя
а также со всеми галогенами, например:
При высокой температуре кремний соединяется с углеродом, образуя карборунд
— вещество, по твердости близкое к алмазу:
В реакциях с активными металлами, протекающих с образованием силицидов, кремний выступает в роли окислителя:
При действии на силициды соляной кислоты получают простейшее водородное соединение кремния силан
Оксид кремния и кремниевые кислоты.
Оксид кремния
— твердое, очень тугоплавкое вещество (температура плавления
, широко распространенное в природе. Он встречается в виде двух модификаций — кристаллического и аморфного кварца.
является ангидридом ряда кремниевых кислот, состав которых можно выразить общей формулой
где х и у — целые числа:
1)
, т.е.
— метакремниевая кислота;
2)
, т.е.
— ортокремаиевая кислота;
3)
, т.е. — двуметакремниевая кислота.
Кремниевые кислоты, в молекулах которых содержится больше одной молекулы
относятся к поликремниевым. Самой простой кремниевой кислотой является
которую часто называют просто кремниевая кислота.
Все кремниевые кислоты очень слабые (слабее угольной). Соли всех кремниевых кислот называют силикатами, хотя, как правило, в учебной литературе под силикатами подразумевают соли метакремниевой кислоты. При стоянии на воздухе растворы силикатов мутнеют, так как находящийся в воздухе оксид углерода (IV) вытесняет кремниевую кислоту из ее солей:
Кремниевая кислота практически нерастворима в воде — это свойство используют как качественную реакцию на ион
.
Силикаты получают сплавлением оксида кремния с щелочами или карбонатами:
Наиболее широко используются силикаты натрия и калия. Концентрированные растворы этих солей называют жидким стеклом; они имеют сильнощелочную реакцию вследствие гидролиза. Жидкое стекло используют при изготовлении клея и водонепроницаемых тканей.
Рекомендуемая литература: [Кузьменко, 1977, гл. 15], [Третьяков, § 57—59], [Фримантл, т. 2, гл. 15.2], [Хомченко, 1993, гл. 11].