Silicon եւ դրա միացություններ: Silicon բնույթ. Օգտագործումը սիլիցիումի

Մեկը ամենատարածված արվեստի եւ արդյունաբերության տարրերի է Սիլիկոնային: Որ դա պարտք է իր անսովոր հատկություններ. Այսօր կան շատ տարբեր միացություններ այս տարրի, որը կարեւոր դեր է սինթեզի եւ ստեղծման տեխնիկական արտադրանքի, ապակյա արտադրանք, ապակի, սարքավորումներ, շինանյութերի, ոսկերչական իրեր եւ այլ ոլորտներում:

Ընդհանուր բնութագիրը silicon

Եթե հաշվի առնենք, որ դիրքորոշումը Սիլիկոնյան է պարբերական համակարգում, դա հնարավոր է ասել:

1. IV գտնվում է հիմնական ենթախմբերի խմբի.
2. Որ հերթական համարը 14:
3. Ատոմային զանգված 28,086.
4. Քիմիական խորհրդանիշ Si.
5. Անունը - Silicon, կամ Լատիներեն - սիլիցիումի.
6. Որ էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան արտաքին շերտի 4e: 2e: 8 ե.

Բյուրեղյա վանդակավոր Սիլիկոնային նման է ադամանդի վանդակի. Հանգույցները կազմակերպվում են ատոմների, իր տեսակը - ը դեմքը Կենտրոնացված խորանարդի. Սակայն, պայմանավորված է ավելի երկարությամբ կապի ֆիզիկական հատկությունների եւ սիլիցիումի խիստ տարբերվում են հատկությունների ածխածնային allotropic ձեւափոխման.

Ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունները

Կան երկու allotropic փոփոխումը տարր: ամորֆ եւ բյուրեղյա. Նրանք շատ նման են: Սակայն, քանի որ այն դեպքն է, այլ նյութերով, հիմնական տարբերությունն նրանց միջեւ - Բյուրեղային Սիլիկոնային վանդակավոր.

Այս դեպքում, երկու տարբերակներն մի փոշի տարբեր գույներով.

1. բյուրեղային սիլիցիում մի փայլուն մուգ մոխրագույն փոշի նման մետաղական. Դրա կառուցվածքը համապատասխանում է ադամանդի, բայց տարբեր հատկությունների. Այն ունի:

• քնքշություն.
• ցածր կարծրություն;
• կիսահաղորդչային հատկություններ;
• Հալման ջերմաստիճանը 1415 ⁰ C,
• խտությունը 2.33 գ / սմ ^3;
• եռում ջերմաստիճանը 2700 ⁰ C- ի

Նրա քիմիական ակտիվությունը ցածր է համեմատած այլ allotropic ձեւով.

2. Ամորֆ սիլիցիում - շագանակագույն շագանակագույն փոշի, ունի կառուցվածքը silnorazuporyadochennogo ադամանդ. Reactivity բավական բարձր է:

Ընդհանուր առմամբ, պետք է նշել, որ արձագանքել Սիլիկոնային ինչը ոչ. Է այն դարձնել արձագանքել, անհրաժեշտ ջերմաստիճանի ոչ պակաս, քան 400-500 ⁰ C: Տարբեր քիմիական միացություններ, որոնք ձեւավորվում են Սիլիկոնային այս պայմաններում: Ինչպիսիք են `

• օքսիդներ,
• հալոգենային,
• ինքնասպանություններ;
• նիտրիդներից;
• բորիդներ;
• կարբիդներից:

Թերեւս փոխազդեցությունը Սիլիկոնային ազոտական թթու կամ սոդայի, որը կոչվում է փորագրելը գործընթաց. Լայնատարած սիլիկոն, որոնք այժմ դառնում է ավելի տարածված.

Լինելով բնության

Silicon, բնականաբար, հայտնաբերվել է բավականին զգալի չափով. Այն գտնվում է երկրորդ տեղը, հետո թթվածնի տարածվածության. Նրա քաշը կոտորակը մոտ 30%: Seawater նաեւ պարունակում է ակտիվ տարր է համակենտրոնացում 3 մգ / Լ. Հետեւաբար, մենք չենք կարող ասել, որ Սիլիկոնային բնույթ - դա հազվագյուտ տարր.

Ընդհակառակը, կան շատ տարբեր ժայռերի եւ հանքային նյութեր, որի շրջանակներում կողմերը դա տեղի է ունենում, եւ որից այն կարող է արդյունահանվող: Ամենատարածված բնական silicon միացություններ են:

1. Silica. Քիմիական բանաձեւը SiO _2: Կա բավական է մի շարք ձեւերի հանքային եւ ժայռերի վրա դրա բազայի `ավազի, Flint, դաշտային շպատ, որձաքար, ռոք բյուրեղյա, մեղեսիկ, քաղկեդոն, սարդիոն, օպալ, Jasper, եւ այլոց:
2. Սիլիկատներ եւ ալյումինե սիլիկատներ: Ճենակավ, դաշտային շպատ, Mica, silicic թթու աղեր, ասբեստ, տալկ.

Այսպիսով, տարածումը լայնորեն բնության սիլիցիումի եւ դրա միացությունները են վայելում, իսկ պահանջարկը մարդկանց օգտագործելու համար տեխնիկական նպատակներով:

Silicon եւ դրա միացություններ

Քանի որ մաքուր համարել է գոյություն ունենալ տարր չի կարող, հետեւաբար, ունեն տարբեր կարեւորությունը միացությունների. From քիմիական տեսանկյունից այն կարող է լինել երեք օքսիդացում պետություն +2, +4, -4. Ելնելով այդ, ինչպես նաեւ այն պատճառով, որ իրենց իներցիա, բայց հատկապես բյուրեղային վանդակավոր կառուցվածքի, դա առաջացնում է հետեւյալ հիմնական տեսակները նյութերի

• Երկուական միացություններ ոչ մետաղներով (silane, կարբիդի, նիտրիդով, կալիումը, եւ այլն,
• օքսիդներ,
• silicic թթու;
• մետաղական սիլիկատներ:

Տեսնենք, թե ինչպես կարեւոր է Սիլիկոնային եւ դրա միացությունները, որոնք առավել տարածված եւ սիրված մարդկանց համար:

Silicon օքսիդներ

Գոյություն ունեն երկու տեսակի նյութերի արտահայտված է հետեւյալ բանաձեւով.

• SiO;
• SiO _2:

Սակայն, առավել լայնորեն օգտագործվում ունի երկօքսիդի. Այն գոյություն ունի բնության մեջ ձեւով մի շատ գեղեցիկ կիսաթանկարժեք քարեր:

• ագատ;
• քաղկեդոն,
• օպալ;
• սարդիոն,
• յասպիս
• սուտակ:
• rhinestone:

Օգտագործումը սիլիկոնի այս ձեւով գտել դրա կիրառումը արտադրության զարդեր. Աներեւակայելի գեղեցիկ ոսկե եւ արծաթե զարդեր պատրաստված այդ կիսաթանկարժեք եւ կիսաթանկարժեք քարեր:

Մի քանի տատանումները silica:

• որձաքար.
• գետը եւ որձաքար ավազ .
• կայծքար;
• feldspars:

Օգտագործումը սիլիկոնի այնպիսի տեսակների իրականացվող շինարարության, մեքենաշինության, էլեկտրոնիկայի, քիմիական արդյունաբերության, մետալուրգիայի. Միասին, նշված օքսիդներ վերաբերում է մեկ նյութ - silica.

Karbid Kremniya եւ դրա օգտագործումը

Silicon եւ դրա միացություններ մի նյութ ապագայի եւ ներկայի: Մեկը նման նյութական է սիլիկոնային կարբիդի կամ կարբիդ է տարր. Քիմիական բանաձեւն է SIC: Այն տեղի է ունենում բնույթով, քանի որ հանքային Moissanite:

Մաքուր ձեւով ածխածնի եւ սիլիկոնային բաղադրություն - գեղեցիկ, թափանցիկ բյուրեղները, ադամանդի նման կառույց. Սակայն, տեխնիկական նպատակներով օգտագործվում են նկարել է կանաչ եւ սեւ գույնի նյութ:

Հիմնական բնութագրերը նյութի, որը թույլ է տալիս դրա օգտագործումը արդյունաբերության, տեխնոլոգիաների, քիմիական արդյունաբերության, հետեւյալը.

• ճեղք կիսահաղորդչային;
• շատ բարձր ուժ (7 Mohs սանդղակով) .
• դիմացկուն է բարձր ջերմաստիճանը.
• գերազանց elektroustoychivost եւ ջերմային ջերմահաղորդություն:

Այս ամենը թույլ է տալիս օգտագործել սիլիկոնային կարբիդի որպես հղկող նյութերի մետալուրգիայի եւ քիմիական սինթեզի. Բացի այդ, այն հիմնված է LEDs արտադրել լայն սպեկտրը գործողության, մասեր ապակու հնոցի, Nozzles, Լուսամփոփներ, զարդեր (moissanite է գնահատել FIANITE վերեւում):

Silane եւ նրա նշանակությունը

Ջրածին սիլիկոնային բարդ է silane եւ անունը չի կարող ձեռք բերել ուղղակի սինթեզի ից սկսած նյութեր. Կարելի է ձեռք բերել տարբեր մետաղ սիլիցիդներ են օգտագործվում, որոնք ենթարկվել են թթու բուժման. Որպես հետեւանք, silane գազ է արձակվել, եւ կազմում է մետաղյա աղ:

Հետաքրքիրն այն է, որ բարդ է, երբեք չի արտադրվել միայնակ: Միշտ ռեակցիայի մի խառնուրդ մոնո-, դի- եւ Trisilane, որի silicon ատոմների կապված են միասին շղթաներով.

Հատկությունների այդ միացությունների ուժեղ կրճատելով գործակալներին: Իրենք դրանով հեշտությամբ oxidized է թթվածնի, երբեմն պայթյունի. Բռնի ռեակցիա հալոգեններից միշտ մի շատ էներգետիկ հաղորդագրության մեջ:

Դիմումը է հետեւյալ silanes:

1. Ռեակցիաներ օրգանական սինթեզի, որպես հետեւանք, որոնց դա կարեւոր է սիլիկոն - Silicone, ռետինե, հերմետիկներ, քսուկներ, էմուլսիաներ եւ այլք:
2. Միկրոէլեկտրոնիկա (LCD մոնիտորներ, ինտեգրված տեխնիկական դիագրամները եւ այլն):
3. Բարձր մաքրության polysilicon:
4. Ատամնաբուժական պրոթեզավորում:

Այսպիսով, silanes ժամանակակից աշխարհում բարձր է:

Silicic թթու եւ սիլիկատներ

Հիդրօքսիդ տարր - նրանք տարբեր silicas: առանձնանում:

• Meta;
• O;
• polysilicon եւ այլ թթուներ:

Բոլորն էլ ունեն ընդհանուր հատկություններ - ծայրահեղ անհավասարակշռության ազատ պետության. Նրանք հեշտությամբ decomposed կողմից ջերմության. Տակ նորմալ պայմաններում, կան անցողիկի, շրջադարձային առաջին մեջ sol եւ ապա մի գել. Հետո չորանում, որ silica gels, նման կառույցները կոչվում են. Նրանք օգտագործվում են որպես adsorbents ֆիլտրերի.

Կարեւոր է տեսակետից արդյունաբերության, են աղեր silicic թթուներ - սիլիկատների: Նրանք հիմք են հանդիսանում պատրաստման նման նյութերի, ինչպիսիք են:

• ապակի;
• կոնկրետ,
• ցեմենտ;
• զեոլիտ;
• ճենակավ;
• ճենապակի;
• կավեծ հախճապակյա ամանեղեն.
• բյուրեղյա
• կերամիկա.

Ալկալիների մետաղական սիլիկատներ լուծելի, իսկ մնացածը `ոչ: Հետեւաբար, նատրիումի եւ կալիումի սիլիկատային կոչվում ջուր ապակի. Normal Գրենական սոսինձ, - սա է նատրիումի աղ silicic թթու.

Բայց առավել հետաքրքիր միացություններ են բոլորը նույն ապակու. Որը միայն տարբերակներ այս նյութի ոչ մի գաղափար! Այսօր, հաշվի առնելով գունավոր, օպտիկական, անփայլ տարբերակներ: Ապակյա արտադրանք է զարմանալի է իր շքեղությամբ եւ բազմազանությամբ: Երբ ավելացնելով որոշակի մետաղ եւ Nonmetal օքսիդներ խառնուրդին կարող են ձեռք բերել մի շարք տեսակների ապակու. Երբեմն, նույնիսկ նույն կազմը, բայց տարբեր տոկոսները բաղադրիչների հանգեցնում է տարբերությունը հատկությունների էության: Օրինակներ են ճենապակի եւ կավեծ հախճապակյա ամանեղեն, որը բանաձեւ SiO ₂ * AL ₂ O ₃ * K ₂ Օ.

Որձաքար ապակի - մի ձեւ բարձր մաքրության արտադրանքի, որի կազմը նկարագրվում է որպես silica.

Սիլիկոնային միացությունների Discovery

Շուրջ վերջին մի քանի տարիների ընթացքում, ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ սիլիկոնային եւ դրա միացությունները, կարեւորագույն մասնակիցներին նորմալ վիճակում կենդանի օրգանիզմների. C անբավարարությունը կամ ավելցուկային տվյալ տարրի հետ կապված հիվանդություններ, ինչպիսիք են:

• քաղցկեղի;
• տուբերկուլյոզի;
• արտրիտ;
• cataracts;
• բոր;
• դիզենտերիա;
• ռեվմատիզմ,
• հեպատիտ եւ ուրիշներ:

Ծերացման գործընթացները իրենք են նաեւ կապված քանակական պարունակության Սիլիկոնյան: Բազմաթիվ փորձեր կաթնասունների ցույց են տվել, որ պակաս է տարր ունենալու սրտի կաթվածի, հարվածների, քաղցկեղի եւ հեպատիտ C վիրուսով ակտիվացված է: