Кремний, оның физикалық және химиялық қасиеттері және қолданылуы

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 3 бет
Таңдаулыға:

Кремний, оның физикалық және химиялық қасиеттері және қолданылуы. Кремний жер қыртысындағы рөлі. Силикаттар және олардың қолданылуы. Кремний үшінші периодтың IV топтың негізгі топшасында орналасқан. Оның реттік нөмірі 14, атомдық массасы 28. Кремний атомының электрондық конфигурациясы 1s22s22p63s23p2. Көміртегі секілді кремний де бейметалл болып табылады және өзінің қосылысында оң және теріс тотығу дәрежелерін көрсетеді: -4, 0, +4.
Физикалық қасиеттері. Кремний табиғатта бірнеше аллотропиялық түрөзгерісте кездеседі. Аморфты кремний балқу температурасы 14200С - ға тең қоңыр түсті ұнтақ. Кристалдық кремний әлсіз металдық жылтыры бар қою сұр түсті қатты зат. Кристалдық кремнийді аморфты кремнийді кристалдау арқылы алады. Кристалдық кремнийге қарағанда аморфты кремнийдің реакцияласу қабілеті жоғары болып табылады. Кристалдық кремний - жартылайөткізгіш, оның электр өткізгіштік қабілеті қыздырғанда және сәулелендіргенде артады. Бұл кристалдардың орналасуына негізделген. Кристалдық кремнийдің құрылысы алмаздың құрылысына ұқсас. Оның кристалында әрбір атом басқа төрт атоммен тетраэдрлік қоршалған және олармен коваленттік байланыс арқалы байланысқан. Бірақ бұл байланыс алмаздағы көміртек атомдарының арасындағы байланысқа қарағанда әлсіз. Кристалдық кремнийде қарапайым жағдайда да коваленттік байланыс біртіндеп бұзылады, сол себепті кристалл атомдары арасында бос электрондар болады және осы бос электрондар электрөткізгіштік қабілетін тудырады. Сәулелендіру барысында және қыздырғанда бұзылған байланыс саны артады, яғни бос электрондар саны да артады және соған сәйкес электрөткізгіштік қабілеті де артады. Кремний жартылай өткізгіш ретінде техникада кеңінен қолданылады.
Химиялық қасиеттері. Химиялық қасиеті жағынан кремний көміртек атомына қатты ұқсас болып келеді және бұл сыртқы электрондық қабаттарының құрылысының бірдей болуымен түсіндіріледі. Қарапайым жағдайда кристалдық торының берік болуына байланысты кремний инертті қасиет көрсетеді. Бөлме температурасында кремний тек фтормен ғана әрекеттеседі. 400 - 6000С температурада ол хлор және броммен әрекеттеседі, ал оттегінде ұнтақталған кремний жанып кетеді. Азот және көміртегімен кремний өте жоғары температурада әрекеттеседі. Жоғарыда атлаған реакциялардың барлығында кремний тотықсыздандырғыш болып табылады.

Кремний тотықсыздандырғыштық қасиет көрсетіп кейбір күрделі заттармен де әрекеттеседі, мысалы фторсутекпен:
Si + 4HF = SiF4 + 2H2↑
Басқа галогенсутектермен ол реакцияға түспейді.
Кремний азот қышқылында да ерімейді, себебі оның бетінде реакцияға кедергі болатын тығыз оксидтік қабат түзіледі (SiO2). Алайда HNO3 пен HF қоспасымен кремний әрекеттеседі, себебі фторсутек қышықылы SiO2 - ні ерітеді:
3Si + 12HF + 4HNO3 = 3SiF4 + 4NO↑ + 8H2O
Сілтілердің сулы ерітінділері кремнийді ерітіп, еритін кремний қышқылының тұздарын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.