Презентация по теме "Кремний и его соединения"

Кремний, его физические и химические свойства, получение и применение. Соединения кремния в природе. Общие представления об оксиде кремния(IV) и кремниевой кислоте.

9-А,Б кл. Урок № 40.

02.02.2023

Положение в ПСХЭ Д. И. Менделеева, строения атома, возможные с.о.

Si – находится в III периоде, главной подгруппе IV группы (IVA)

14 Si +14) 2 ) 8 ) 4  1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 3 d  Si (II)

В возбужденном состоянии 14 Si +14) 2 ) 8 ) 4 3s 1 3p 3 3d Si (IV)

Возможные степени окисления: -4,0,+2,+4

Получение кремния

1)  Промышленность  – нагревание угля с песком:

2C 0 + Si +4 O 2  = Si 0 + 2C +2 O (ОВР)

О-е

В-е

2)  Лаборатория   –  нагревание песка с магнием :

2Mg 0 + Si +4 O 2 =     Si 0 + 2Mg +2 O    (ОВР)

О-е

В-е

Химические свойства кремния

Взаимодействие с простыми веществами:

I)Как окислитель.

С металлами (образуются силициды):

Si 0  + 2Mg 0   = Mg 2 +2 Si -4 (силицид магния)

II)Как восстановитель.

1)     С кислородом

Si 0  + O 2   = Si +4 O 2 (оксид кремния (IV)

2)     С фтором (без нагревания)

Si 0  + 2F 2  =  SiF 4 ­ (фторид кремния (IV)

3)     С углеродом

Si 0  + C  = Si +4 C ( карбид кремния, карборунд)

С водородом не взаимодействует.

Силан (SiH 4 ) получают разложением силицидов металлов кислотой:

Mg 2 Si + 2H 2 SO 4  → SiH 4 ­ + 2MgSO 4

Химические свойства кремния

Взаимодействие со сложными веществами:

1)Реагирует с плавиковой кислотой:

Si+4HF = SiF 4 +2H 2 ↑

2)Со щелочами (при нагревании):

Si + 2 NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2 ↑

Оксид кремния (IV)

Атомная кристаллическая решетка .

Физические свойства:  твёрдое, кристаллическое, тугоплавкое вещество, t°пл.= 1728°C, t°кип.= 2590°C

Химические свойства: 

Кислотный оксид. При сплавлении взаимодействует с основными оксидами, щелочами, а также с карбонатами щелочных и щелочноземельных металлов:

1)     С основными оксидами:

SiO 2  + CaO = CaSiO 3

2)     Со щелочами:

SiO 2  + 2NaOH =Na 2 SiO 3  + H 2 O

3)     С солями:

SiO 2  + CaCO 3  = CaSiO 3  + CO 2 ­

SiO 2  + K 2 CO 3  = K 2 SiO 3  + CO 2 ­

С водой не реагирует

4)  С плавиковой кислотой:

SiO 2  + 4HF  =  SiF 4 ­ + 2H 2 O

Кремниевая кислота H 2 SiO 3 и ее соли

Физические свойства:   H 2 SiO 3  - очень слабая (слабее угольной), непрочная, в воде малорастворима (образует коллоидный раствор), не имеет кислого вкуса.

Получение:

Действие сильных кислот на силикаты

Na 2 SiO 3  + 2HCl = 2NaCl + H 2 SiO 3 ↓

Химические свойства:

1) При нагревании разлагается: H 2 SiO 3   = H 2 O + SiO 2

2) Взаимодействует со щелочами:

H 2 SiO 3  + 2NaОН = Na 2 SiO 3  + 2H 2 O

Соли кремниевой кислоты - силикаты.

1) с кислотами

Na 2 SiO 3 +H 2 O+CO 2 =Na 2 CO 3 +H 2 SiO 3 ↓

2) с солями

Na 2 SiO 3 +CaCl 2 =2NaCl+CaSiO 3 ↓

3) Силикаты, входящие в состав минералов, в природных условиях разрушаются под действием воды и оксида углерода (IV) - выветривание горных пород:

K 2 O • Al 2 O 3  • 6SiO 2 + CO 2  + 2H 2 O = Al 2 O 3  • 2SiO 2  • 2H 2 O+ 4SiO 2 + K 2 CO 3

полевой шпат глина песок

Домашнее задание: 1) конспект

2) Осуществить превращение:

Si → Mg 2 Si → SiH 4 → SiO 2

3)Рассмотреть реакцию как ОВР:

Mn 2 O 3 + Si = SiO 2 + Mn

4) Какую массу кремния можно получить при взаимодействии 36 г угля с оксидом кремния (IV), если выход продукта реакции составляет 95%.