Параграф 24 Химия 9 класс Габриелян | Конспект

🧪 Кремний и его соединения

⚛️ Строение атома

Кремний расположен в третьем периоде, IVA-группе таблицы Менделеева, его электронная конфигурация 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2.

• Атом кремния имеет более слабые металлические свойства по сравнению с углеродом.

• В свободном состоянии кремний встречается редко, основная часть содержится в виде соединений.

• Кремний образует прочные соединения с кислородом, формируя оксид SiO2.

• Этот элемент составляет 90% массы литосферы, занимая второе место после кислорода.

🌍 Кремний в природе

Кремний образует пространственные каркасы в кристаллических соединениях, таких как кварц и горный хрусталь.

• Асбест — пример природного материала на основе кремния, обладающего волокнистой структурой.

• Кремний может заменять атомы металлов, образуя цепочки и слои в кристаллических структурах.

• Природные соединения кремния, такие как глины, применяются в строительстве и промышленности.

• Важную роль играют силикатные минералы, составляющие основу многих горных пород.

⚡ Химические свойства кремния

Кремний проявляет окислительные свойства по отношению к металлам, реагируя с ними при высоких температурах.

• Пример реакции: Si + 2Ca -> Ca2Si, при этом образуется силицид кальция.

• Кремний взаимодействует с водой и кислотами, образуя летучие водородные соединения, например, силан SiH4.

• Сильные окислители, такие как кислород, окисляют кремний до SiO2.

• Реакции кремния с кислотными оксидами ведут к образованию силикатов, например: Na2O + SiO2 -> Na2SiO3.

🏗️ Применение кремния и его соединений

Кремний широко используется в электронике благодаря своей высокой чистоте.

• Полупроводники на основе кремния лежат в основе современных микропроцессоров и солнечных панелей.

• Из кремния получают материалы, такие как стекло, цемент и керамика.

• Кремний входит в состав сплавов, например, силумина, который применяется в производстве автомобильных двигателей.

• Данный элемент также используется для создания жаростойких материалов и антикоррозийных покрытий.

💎 База параграфа

• 🧪 Формулы и реакции:

  • 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 — электронная конфигурация кремния.

  • Si + 2Ca = Ca2Si — синтез силицида кальция.

  • Na2O + SiO2 = Na2SiO3 — получение силиката натрия.

  • SiO2 — оксид кремния (IV), кремнезем.

  • SiH4 — силан, летучее водородное соединение.

• 📊 Состав и доли:

  • 90% — массовая доля кремния в литосфере.

  • 2-е место — распространенность элемента после кислорода.

• 📖 Определения:

  • Силициды — бинарные соединения кремния с металлами.

  • Силикаты — соли кремниевых кислот.

  • Силумин — сплав алюминия с кремнием.

📝 Подведем итоги

• Кремний — второй по распространенности элемент литосферы (90% массы), обладающий структурой атома IVA-группы и менее выраженными неметаллическими свойствами, чем углерод.

• В природе он формирует основу минерального мира: от прозрачного кварца до слоистых глин и волокнистого асбеста.

• Химически кремний инертен при обычных условиях, но при нагреве образует силициды, силикаты и диоксид кремния.

• Этот элемент является фундаментом современной цивилизации, обеспечивая работу полупроводниковой электроники и производство ключевых материалов: стекла, цемента и сплавов.