Silic Là Gì ? Tính Chất Các Hợp Chất Quan Trọng Của Silic

Silic Là Gì ? Tính Chất Các Hợp Chất Quan Trọng Của Silic

Silic (Si) cùng với các hợp chất của Silic như Silic dioxit, axit Silixic, muối Silicat có tính chất hoá học đặc trưng và được ứng dụng nhiều trong thực tế.

Silic là gì ? Sơ lược về Silic – Si

• Ký hiệu hoá học: Si
• Nguyên tử khối:28
• Vị trí trong bảng HTTH: nhóm IVA, chu kỳ 3
• Cấu hình Electron: 1s22s22p63s23p2

I. Silic – Si

1. Tính chất vật lý của Silic

+ Silic có 2 dạng thù hình là silic vô định hình và silic tinh thể.

– Silic vô định hình: là chất bột màu nâu, không tan trong nước nhưng tan trong kim loại nóng chảy.

– Silic tinh thể: có màu xám, có ánh kim, có cấu trúc giống kim cương nên có tính bán dẫn.

2. Tính chất hoá học của Silic

– Các mức oxi hóa có thể có của Si: -4; 0; +2; +4 (số oxi hóa +2 ít đặc trưng) nên Si có cả tính khử và tính oxi hoá.

– Silic vô định hình có khả năng phản ứng cao hơn silic tinh thể.

a) Silic thể hiện tính khử

* Silic tác dụng với phi kim:

 Si + 2F2 → SiF4 (phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường)

 Si + O2  SiO2

* Silic tác dụng với hợp chất:

+ Si tan dễ dàng trong dung dịch kiềm → H2     

 Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2­↑

+ Si tác dụng với axit             

 4HNO3 + 18HF + 3Si → 3H2SiF6 + 4NO + 8H2O

* Trong hồ quang điện, Silic tác dụng với H2 tạo thành một hỗn hợp các silan:

 Si + H2 → SiH4 + Si2H6 + Si3H6 + …

2. Silic thể hiện tính oxi hóa

* Si tác dụng được với nhiều kim loại ở nhiệt độ cao → silixua kim loại.

 2Mg + Si → Mg2Si

3. Điều chế Silic

 SiO2 + 2C Than cốc  2CO + Si

 SiO2 + 2Mg → 2MgO + Si

 3SiO2 + 4Al → 2Al2O3 + 3Si

 SiCl4 + 2Zn → Si + 2ZnCl2

 SiH4  Si + 2H2↑

 SiI4  Si + 2I2

II. SILIC ĐIOXIT (SiO­2)

1. Tính chất vật lí của Silic dioxit

– Là chất ở dạng tinh thể nguyên tử, không tan trong nước.

– Trong tự nhiên chủ yếu tồn tại ở dạng khoáng vật thạch anh.

2. Tính chất hoá học của Silic dioxit

a) Silic dioxit­ có tính chất của oxit axit

– SiO­2­ có tính chất của oxit axit tan chậm trong dung dịch kiềm và tan dễ trong kiềm nóng chảy hoặc cacbonat kim loại kiềm nóng chảy → silicat:

 SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O

 SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2↑

b) Silic dioxit tan dễ trong axit HF:

 SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O

– Phản ứng này dùng để khắc chữ trên thủy tinh → không dùng bình thủy tinh để đựng axit HF.

III. Axit Silixic – H2SiO3

+ Dạng keo, không tan trong nước, khi đun nóng dễ bị mất nước:

 H2SiO3  H2O + SiO2

– Khi sấy khô, H2SiO3 mất một phần nước tạo thành vật liệu xốp là silicagen được dùng làm chất hút ẩm và hấp phụ nhiều chất.

+ H2SiO3 chỉ tác dụng với dung dịch kiềm mạnh.    

 H2SiO3 + 2NaOH → Na2SiO3 + 2H2O

– Là axit yếu, yếu hơn axit cacbonic nên điều chế bằng cách dùng axit mạnh đẩy ra khỏi muối hoặc thủy phân một số hợp chất của Si. 11 violet giải thích

 Na2SiO3 + 2HCl → 2NaCl + H2SiO3

 Na2SiO3 + CO2 + H2O → H2SiO3 + Na2CO3

 SiCl4 + 3H2O → H2SiO3 + 4HCl

IV. Muối Silicat

– Là muối của axit silixic thường không màu, khó tan (trừ muối kim loại kiềm tan được).

– Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng được dùng để chế tạo keo dán thủy tinh và sứ, bảo quản vải và gỗ khỏi bị cháy. Trong dung dịch, silicat của kim loại kiềm bị thủy phân mạnh tạo môi trường bazơ:

 Na2SiO3 + 2H2O → 2Na+ + 2OH‑ + H2SiO3

Nguồn ; họchaychoi.vn