A SILIC - lý thuyết silic và hợp chất của silic

A. SILIC

I. VỊ TRÍ

Trong bảng tuần hoàn silic ở ô thứ 14, nhóm IVA, chu kì 3. Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p2.

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Có các dạng thù hình là silic tinh thể và silic vô định hình

- Silic tinh thể có cấu trúc giống kim cương, màu xám, có ánh kim và có tính bán dẫn

- Silic vô định hình là chất bột màu nâu

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

- Silic có các số oxi hóa: -4, 0, +2 và +4 (số oxi hóa +2 ít đặc trưng hơn).

- Trong các phản ứng hóa học, silic vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử.

1. Tính khử

a) Tác dụng với phi kim:

Si + 2F2 SiF4

Si + O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) SiO2

b) Tác dụng với hợp chất:

2NaOH + Si + H2O Na2SiO3 + 2H2

2. Tính OXH

- Tác dụng với một số kim loại mạnh ở nhiệt độ cao:

2Mg + Si \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Mg2Si

IV. ỨNG DỤNG

- Silic siêu tinh khiết là chất bán dẫn dùng trong kỹ thuật vô tuyến và điện tử như chế tạo tế bào quang điện, bộ khuếch đại,...

- Trong luyện kim silic được dùng để tách oxi ra khỏi kim loại nóng chảy

V. ĐIỀU CHẾ

1. Trong phòng thí nghiệm

2Mg + SiO2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2MgO + Si (900oC)

2. Trong công nghiệp

SiO2 + 2C \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2CO + Si (1800oC)

B. HỢP CHẤT CỦA SILLIC

I.SiO2

1. Tính chất vật lý

Ở dạng tinh thể nguyên tử màu trắng rất cứng, không tan trong nước, có tsovà tncorất cao, tồn tại ở dạng cát và thạch anh là nguyên liệu quan trọng để sản xuất thủy tinh.

2. Tính chất hóa học

a) Tan chậm trong dung dịch kiềm đặc nóng, tan nhanh trong kiềm nóng chảy hoặc cacbonat kim loại kiềm nóng chảy

SiO2 + 2NaOH \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Na2SiO3 + H2O

SiO2 + Na2CO3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Na2SiO3 + CO2

b) Tác dụng với HF ( dùng phản ứng này để khắc chữ, tranh lên thủy tinh)

SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O

II. H2SiO3

1. Tính chất vật lý

Là axit rất yếu (yếu hơn H2CO3) , ở dạng keo, không tan trong nước. Khi bị mất nước thì tạo thành xốp silicagen, thường được dùng để hút ẩm trong các thùng hàng hóa

2. Tính chất hóa học

a) Phản ứng nhiệt phân:

H2SiO3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) SiO2 + H2O

b) Tác dụng được với axit cacbonic:

Na2SiO3 + CO2 + H2O Na2CO3 + H2SiO3

III. MUỐI SILICAT

- Chỉ có muối của kim loại kiềm tan được trong nước.

Na2SiO3 + 2H2O 2NaOH + H2SiO3

- Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3và K2SiO3được gọi là thủy tinh lỏng, dùng để chế tạo keo dán thủy tinh và sứ,...

Sơ đồ tư duy: Silic và hợp chất của silic