Кремний – химический элемент IV группы периодической системы Менделеева, атомный номер 14, масса атома 28,0855. Какими же свойствами обладает кремний, и каковы его характеристики?
Название этот элемент получил от минерала с латинским названием silisium (silex – означает кремень). Русское название «кремний» введено в 1834 году. академиком Г. И. Гессом.
Физические свойства
Известен аморфный и кристаллический кремний. Характер кристаллического кремния состоит в том, что это темно-серое с металлическим блеском, тугоплавкое, хрупкое кристаллическое вещество, обладающее незначительной проводимостью.
Расположение атомов Si такое же, как атомов С в алмазе. Каждый атом кремния находится в центре тетраэдра и связан ковалентно с четырьмя другими атомами кремния. Аморфный кремний – бурый порошок, который является более реакционноспособным.
У кремния в природе встречаются три стабильных изотопа
Химические свойства
Так как у атома кремния на внешнем энергетическом уровне имеется четыре электрона, то характерными степенями окисления его являются +4 и -4. Соединения, содержащие кремний со степенью окисления +2, встречаются редко.
В соединениях кремний проявляет валентность IV, вступая при нагревании во взаимодействие с простыми веществами (фтором, хлором, кислородом, углеродом).
При обычных условиях из простых веществ кремний реагирует лишь с фтором:
С кислородом и фтором реакции протекают при +400-+600 градусах:
Si+2Cl=SiCl4 (тетрахлорид кремния)
С кислотами кремний не реагирует. Только аморфный кремний, измельченный в порошок, реагирует с фтороводородной кислотой.
Кремний взаимодействует с горячими растворами щелочей, образуя силикаты и водород:
Со многими металлами кремний химически взаимодействует, образуя силициды:
2Mg+Si=Mg2Si (силицид магния)
При действии соляной кислоты на силицид магния Mg2Si образуется силан SiH4:
Силан – бесцветный ядовитый газ, аналог метана, самовоспламеняющийся на воздухе и сгорающий с образованием оксида кремния и воды:
Что мы узнали?
В статье описываются физические и химические характеристики элемента кремния. Валентность кремния почти всегда IV , и лишь в некоторых соединениях проявляется валентность II. Кремний при нагревании температуры способен реагировать с металлами, неметаллами и щелочами.
