Химические свойства

Физические свойства свободного кремния

Аллотропные модификации кремния:

1) Кристаллический кремний – вещество серебристо-серого цвета с металлическим блеском, кристаллическая решетка типа алмаза; является полупроводником.

2) Аморфный кремний – порошок бурого цвета.

Свободный кремний можно получить прокаливанием с магнием мелкого белого песка, который представляет собой диоксид кремния:

SiO₂ + 2 Mg ═ 2 MgO + Si

При этом образуется бурый порошок аморфного кремния.

Кремний растворим в расплавленных металлах. При медленном охлаждении раствора кремния в цинке или в алюминии крем­ний выделяется в виде хорошо образованных кристаллов октаэдрической формы. Кристаллический кремний обладает стальным блеском.

В большинстве реакций кремний выступает в роли восстановителя:

Si⁰ - 4ē → Si⁺⁴

В реакциях с металлами кремний – окислитель:

Si⁰ + 4ē → Si^-4

1) В химическом отношении кремний, особенно, кристаллический, малоактивен; при комнатной температуре он непосредственно со­единяется только с фтором. При нагревании аморфный кремний легко соединяется с кислородом, галогенами и серой.

Si + O₂ SiO₂

Si + 2F₂ = SiF₄

Si + 2HaI₂ SiHaI₄

Si + 2S SiS₂

3Si + 2N₂ Si₃N₄

Si + C SiC

2) С водородом кремний непосредственно не реагирует.

3) Кислоты, кроме, смеси фтористоводородной и азотной (плавиковой), не дей­ствуют на кремний:

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

4) Реагирует с растворами щелочей с образованием силикатов и выделением водорода:

Si + 2 КОН + Н₂O = К₂SiO₃ + 2 H₂ ↑

5) При высокой температуре кремний вступает в соединение со многими металлами, образуя силициды. Например, при нагре­вании диоксида кремния с избытком металлического магния восстанавливающийся кремний соединяется с магнием, образуя силицид магния Mg₂Si:

4 Mg + SiO₂ = Mg₂Si + 2 MgO