Как из sio2 получить sif4

Водой он медленно разлагается на SiO 2 и H 2 S. Образующийся нитрид кремния Si 3 N 4 представляет собой белый порошок. При кипячении с водой он медленно гидролизуется до SiO 2 и NНз. Реакция идет по уравнению: Чистый карборунд представляет собой бесцветные кристаллы , а технический продукт обычно окрашен примесями в темный цвет.

Если в растворе угольная кислота выделяет кремневую из ее солей , то при накаливании, как уже отмечалось выше, происходит обратное выделение. Первое направление обусловлено меньшей силой степенью диссоциации кремневой кислоты , второе— ее меньшей летучестью при нагревании. Так как ряд кислот по их сравнительной летучести может резко отличаться от ряда тех же кислот по их силе, направления реакций выделения в растворе , с одной стороны, и при накаливании, с другой — Moгутбыть также весьма различными, что видно хотя бы из приводимой ниже в качестве примера схемы:.

В парах реакция эта заметно обратима, но в водном растворе равновесие ее смещено вправо. Аналогичные комплексные кислоты H 2 SiF 6 с другими галоидами не образуются.

Характер последних зависит главным образом от условий температуры и влажности данной местности рис. Из получаемых искусственно нерастворимых в воде силикатов наиболее важным является стекло, известное человечеству еще с глубокой древности. Довольно близко к нему подходит обычное оконное стекло. Путем соответствующих изменений этого основного состава удает ся получать различные специальные сорта стекол, характеризующиеся теми или иными требуемыми для отдельных применений качествами.

Свойства кремния сильно зависят от величины его частиц. Получаемый—при восстановлении SiO 2 магнием аморфный кремний представляет собой бурый порошок. Перекристаллизовывая его из некоторых расплавленных металлов например, Zn , можно получить кремний в виде серых , твердых, но довольно хрупких кристаллов с плотностью 2,4. Кристаллический кремний химически довольно инертен, тогда как аморфный значительно более реакционноспособен.

Практически кремнекислые соли получают обычно путем сплавления SiO 2 с соответствующими карбонатами , из которых при высокой температуре выделяется СО 2 , например, по схеме:. В результате реакция сводится к выделению угольной кислоты кремневой кислотой.

Свободная H 2 SiF 6 является сильной двухосновной кислотой. Большинство ее солей кремнефтористых, или фторосиликатов бесцветно и хорошо растворимо в воде. Таким пугем обычно и получают кремнефгористоводородную кислоту. Свободная H 2 SiF 6 используется в пивоварении как дезинфицирующее средство , а малорастворимые фторосиликаты Na и Ва — для борьбы с вредителями сельского хозяйства.

Второй тип характеризуется наличием в узлах решетки ионов Si 2 O 7 6— образованных двумя тетраэдрами SiO 4 4— с одним общим углом , третий — наличием в узлах решетки циклических ионов Si 3 O 9 6— образованных тремя тетраэдрами SiO 4 4— с двумя общимиуглами у каждого из них. Другие типы силикатных структур могут быть названы групповыми, так как они слагаются из теоретически бесконечного числа тетраэдров Si 4 4—.

Последний является одним из главных продуктов разрушения горных пород и одновременно одним из важнейших строительных материалов, мировое потребление которого составляет около млн. В общем, следовательно, земная кора более чем на половину состоит из двуокиси кремния. К мелкокристаллическим модификациям кремнезема с примесями других веществ относятся агат, яшма и т.

Продуктами полного или частичного замещения в них водорода на те или иные металлы являются так называемые простые силикаты. При этом выяснилось, что исследованные структуры могут быть классифицированы с разбивкой на небольшое число типов, отличающихся друг от друга характером сочетания тетраэдрических ионов SiO 4 4—. Некоторым из таких типов отвечают простейшие силикатные анионы. Как видно из рис.

Элементарный кремний может быть получен восстановлением его двуокиси SiC магнием. Реакция начинается при поджигании смеси тонко измельченных веществ и протекает по уравнению. Для освобождения от MgO и избытка SiO 2 продукт реакции последовательно обрабатывают соляной и плавиковой кислотами. Важнейшее применение ферросилиций находит в металлургии , где он употребляется для введения кремния в различные сорта специальных сталей и чугунов.

Кремний Ближайший аналог углерода — кремний — является третьим после кислорода и водорода по распространенности элементом: Щелочи с выделением водорода переводят его в соли кремневой кислоты: Не действуют на нее и кислоты , за исключением HF, которая реагирует по схеме: Так как ряд кислот по их сравнительной летучести может резко отличаться от ряда тех же кислот по их силе, направления реакций выделения в растворе , с одной стороны, и при накаливании, с другой — Moгутбыть также весьма различными, что видно хотя бы из приводимой ниже в качестве примера схемы: Процесс их образования при разрушении алюмосиликата может быть изображен следующей примерной схемой:

Константы первых членов ряда приводятся ниже:. Все силаны бесцветны, обладают характерным запахом и сильно ядовиты. Водой они медленно разлагаются с выделением водорода по схеме, например: Как правило, они устойчивы на воздухе и нерастворимы в воде. Синтез высокомолекулярных производных этого типа открыл возможность их широкого практического использования для выработки лаков и смол, характеризующихся высокой термической устойчивостью и рядом других ценных свойств.

Основными исходными продуктами стекольного производства являются сода , известняк и песок. В этом случае реакция идет по следующему уравнению:. Как видно из этих схем, характерные для кристаллической решетки AI 2 O 3 шестиугольники в стеклообразном состоянии строго не выдержаны, но общий характер расположения частиц все же подобен имеющему место в кристалле.

Хотя стекло в целом практически нерастворимо, однако вода частично разлагает его с поверхности, вымывая главным образом натрий. Подобно воде действуют и кислоты кроме плавиковой — стекло, находившееся некоторое время в соприкосновении с водой или кислотами , дальше практически не разрушается ими. Напротив, вследствие сильного преобладания SiO 2 в составе стекла действие на него щелочей имеет длительный характер. Поэтому хранящиеся в стеклянных сосудах щелочные жидкости обычно содержат примеси растворимых силикатов.

Галоидные производные кремния общей формулы SiF 4 могут быть получены прямым синтезом по схеме: Галогениды SiГ 4 бесцветны. Из химических свойств галогенидов. В случаях Сl, Вr и J равновесие практически нацело смещено вправо, тогда как в случае F реакция обратима. Значительные количества SiF 4 получаются как побочный продукт суперфосфатного производства. Фтористый кремний весьма ядовит. При взаимодействии SiF 4 с HF образуется комплексная кремнефтористоводородная кислота:.

Наконец, существуют типы, представляющие собой объемную структуру. Под совместным действием различных природных факторов, главным образом углекислоты и воды , природные силикаты , алюмосиликаты и т. Процесс их образования при разрушении алюмосиликата может быть изображен следующей примерной схемой:. Песок и глина создают минеральную основу всех видов почв.

Свободная кремневая кислота практически нерастворима в воде в форме истинного раствора. Однако она легко образует коллоидные растворы и поэтому обычно осаждается лишь частично. Образование перекисных соединений для кремния нехарактерно, и производные надкислот этого элемента не получены. Соли кремневых кислот известны для гидратных форм с самыми различными значениями х и у.

Так как в этой сетке нет строго закономерного повторения структурных элементов, отдельные ее связи характеризуются неодинаковой прочностью. Поэтому стекло, в противоположность кристаллу , не обладает определенной температурой плавления , а в процессе нагревания размягчается постепенно.

В воде SiO 2 практически нерастворима. Не действуют на нее и кислоты , за исключением HF, которая реагирует по схеме:. Щелочи постепенно переводят SiO 2 в раствор , образуя соответствующие соли кремневой кислоты называемые кремнекислыми или силикатами , например, по реакции:.

Наиболее ценным его преимуществом перед обычным является примерно в 15 раз меньший коэффициент термического расширения.

Водородные соединения кремния кремневодороды , или силаны получаются в смеси друг с другом и с водородом при действии разбавленной НСl на силицид магния Mg 2 Si.

Благодаря этому кварцевая посуда переносит без растрескивания очень резкие изменения температуры: С другой стороны, кварцевое стекло почти не задерживает ультрафиолетовые лучи, сильно поглощаемые обычным стеклом. Недостатком кварцевого стекла является его большая по сравнению с обычным хрупкость.

Кремнекислые соли , как правило, бесцветны, тугоплавки и практически нерастворимы в воде. К числу очень немногих растворимых относится Na 2 Si0 3. Растворы его следует держать в сосудах с резиновыми пробками так как стеклянные и корковые сильно приклеиваются к горлышку. По той же причине кремневая кислота выделяется из растворов своих солей многими другими кислотами , в том числе угольной.

Из свойств карборунда наиболее практически важна его твердость , уступающая лишь твердости алмаза. Поэтому карборунд широко применяется для обработки твердых материалов. В частности, из него обычно изготовляют круги точильных станков. Еще чаще для этого применяют т. Силит характеризуется механической прочностью , химической стойкостью и хорошей электропроводностью которая с повышением температуры возрастает.

При очень высоких температурах кремний способен соединяться также с азотом и углеродом. Он растворим во многих расплавленных металлах , причем с некоторыми из них образует соединения например, Mg 2 Si , называемые силицидами. Щелочи с выделением водорода переводят его в соли кремневой кислоты:. Наиболее характерным и устойчивым соединением кремния является его двуокись SiO 2 , образование которой из элементов идет с очень большим выделением тепла:. Свободная двуокись кремния иначе, кремнезем , кремневый ангидрид встречается преимущественно в виде минерала кварца , который составляет основу обычного песка.

Ближайший аналог углерода — кремний — является третьим после кислорода и водорода по распространенности элементом: Если углерод можно считать основным элементом для органической жизни, то кремний играет подобную же роль по отношению к твердой земной коре, так как главная часть ее массы состоит из силикатных пород , представляющих собой соединения кремния с кислородом и рядом других элементов.

По составу и структурным формулам кремневодороды SiH 4 , Si 2 H 6 т. Большое сходство наблюдается и в отношении физических свойств. Напротив, общая химическая характеристика обоих классов соединений резко различна: На воздухе они легко воспламеняются и с большим выделением тепла сгорают до SiO 2 и воды по реакции , например:.