МБОУ Гимназия №24
Выполнили ученики
9 Л класса:
Сурьянинов Павел
Степанова Полина

Кремний [ Si ]

Место кремния в Периодической системе

Кремний расположен в 4 группе Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

На внешнем энергетическом уровне атома кремния содержится 4 электрона, которые имеют электронную конфигурацию 3s^2 3p^2. Кремний проявляет степени окисления -4, +2, +4. Кремний – типичный неметалл, в зависимости от типа превращения элемент может быть окислителем и восстановителем.

Аллотропия кремния

Кристаллический кремний – тёмно-серое вещество с металлическим блеском, большая твёрдость, хрупок, полупроводник; t°пл. 1415°C; t°кип. 2680°C.

Имеет алмазоподобную структуру и образует прочные ковалентные связи. Инертен.

Аморфный кремний – бурый порошок, гигроскопичен, более реакционноспособен.

Получение кремния

2С + SiO2 → Si + 2CO

2Mg + SiO2 → 2MgO + Si

Нахождение кремния в природе

Кремний – второй по распространенности элемент на Земле после кислорода.Его содержание в земной коре составляет 27,6 % (мас.). Встречается только в виде соединений.

Оксид кремния образует большое количество природных веществ – горный хрусталь, кварц, кремнезем. Составляет основу многих полудрагоценных камней – агат, аметист, яшма и др.

Также кремний входит в состав породообразующих минералов – силикатов и алюмосиликатов – полевых шпатов, глин, слюд и др.

Химические свойства

Типичный неметалл средней активности.

Как восстановитель:
1) С кислородом
Si + O2 → SiO2

2) С галогенами, со фтором без нагревания.
Si + 2F2 → SiF4­

3) С углеродом
Si0 + C –t°→ Si+4C

(SiC – карборунд –твёрдый, используется для шлифовки)

4) С азотом

3Si + 2N2 –t°→ Si3N4.

5) С кислотами не реагирует. Растворяется только в смеси азотной и плавиковой кислот:
3Si + 4HNO3 + 18HF → 3H2[SiF6] + 4NO­ + 8H2O

6) Со щелочами (при нагревании):
Si0 + 2NaOH + H2O → Na2Si+4O3+ 2H2­

Как окислитель:

6) С металлами (образуются силициды):
Si0 + 2Mg –t°→ Mg2Si-4

Разложением силицидов металлов кислотой получают силан (SiH4)
Mg2Si + 2H2SO4 → SiH4­ + 2MgSO4

7) С водородом не взаимодействует.

Применение

Технический кремний находит следующие применения: сырьё для металлургических производств: компонент сплава (бронзы, силумин); раскислитель (при выплавке чугуна и сталей); модификатор свойств металлов или легирующий элемент (например, добавка определённого количества кремния при производстве трансформаторных сталей уменьшает коэрцитивную силу готового продукта) и т. п.; сырьё для производства более чистого поликристаллического кремния и очищенного металлургического кремния (в литературе «umg-Si»);
сырьё для производства кремнийорганических материалов, силанов;
иногда кремний технической чистоты и его сплав с железом (ферросилиций) используется для производства водорода в полевых условиях;
для производства солнечных батарей; антиблок (антиадгезивная добавка) в промышленности пластмасс.

Интересные факты

  Кремний отлично проводит электричество, из него изготавливают чипы для процессоров, кремний там используют в качестве полупроводников.

 Человеческий организм состоит на 4,7% из кремния. И каждый день нам необходимо получить не менее 10 миллиграмм кремния. Почему? Потому что кремний обеспечивает нормальный обмен веществ в организме. От него зависит, как будут усваиваться около 70 других элементов.

 Кремний влияет на состояние защитных реакций организма. Он стимулирует фагоцитоз, создаёт коллоидные системы, нарушающие жизнедеятельность бактерий и вирусов, принимает участие в реакциях иммунитета.

Проверка качества знаний по кремнию

Надеюсь, наша листовка была вам крайне интересна, у вы поняли что такое кремний.

Comment Stream