Silic và hợp chất của Silic: Chi tiết tính chất và ứng dụng

Silicon là nguyên tố vô cùng quan trọng và cần thiết trong nhiều ngành công nghiệp. Không chỉ vậy, nó còn là nguyên tố quan trọng đối với thực vật và động vật. Vì vậy, Silicon được coi là đặc biệt quan trọng trong đời sống con người. Vậy Silicon là gì? Tính chất và ứng dụng của nó là gì?

Khái niệm Silicon là gì?

Silicon là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Si và số nguyên tử 14. Đây được coi là nguyên tố phổ biến nhất sau oxy trong vỏ Trái đất (chiếm 25,8% vỏ Trái đất). . Silicon là một nguyên tố rất cứng, màu xám đen – xanh kim loại, một kim loại có hóa trị +4.

Bạn đang xem: Silic và hợp chất của Silic: Chi tiết tính chất và ứng dụng

Silicon có ký hiệu Si, thuộc ô số 14, nhóm IVA, chu kỳ 3 trong bảng tuần hoàn. Khối lượng nguyên tử của Silicon là 23, số hiệu nguyên tử là Z=14.

Trong tự nhiên, Silicon thường tồn tại ở dạng hợp chất, chủ yếu là cát (SiO2), khoáng silicat và aluminosilicat như: Secpentin (3MgO.2SiO2.2H2O), Kaolin (Al2O3.2SiO2.2H2O).. Không những vậy, Silicon còn có tồn tại trong cơ thể động vật và thực vật như một phần hoạt động của hệ vi sinh vật.

Tính chất vật lý của Silicon

Silicon có hai dạng chính: silicon tinh thể và silicon vô định hình:

Silic tinh thể

Silicon tinh thể có màu xám, có ánh kim loại và có cấu trúc giống kim cương nên có tính chất bán dẫn. Silicon tinh thể có thể nóng chảy ở nhiệt độ 1420 độ C. Ở nhiệt độ bình thường, silicon có độ dẫn điện thấp, nhưng khi nhiệt độ tăng thì độ dẫn điện sẽ tăng.

Silic vô định hình

Silic vô định hình là chất bột màu nâu, không tan trong nước nhưng tan trong kim loại nóng chảy.

Tính chất hóa học của silic

Silicon có số oxi hóa: -4, 0, +2,+4 (số oxi hóa +2 ít điển hình hơn). Khả năng phản ứng hóa học của silicon tinh thể thấp hơn silicon vô định hình. Silicon thể hiện cả tính chất khử và tính oxy hóa trong các phản ứng hóa học.

Tính chất khử

Tính chất khử của silicon được thể hiện bằng một số phản ứng đặc trưng:

• Silicon có thể phản ứng với phi kim loại:

Si + 2O2 → SiO2 (Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ từ 400-600 độ C)

Xem thêm : Chi tiết lý thuyết và bài tập ứng dụng hàm số lượng giác, phương trình hàm số lượng giác trong toán học

Si + 2F2 → SiF4 (Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường)

Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2

4HNO3 + 18HF + 3Si → 3H2SiF6 + 4NO + 8H2O

Si + H2 → SiH4 + Si2H6 + Si3H6 + …

Tính chất oxy hóa

Silicon có thể phản ứng với nhiều kim loại ở nhiệt độ cao tạo ra silic kim loại:

2Mg + Si → Mg2Si

Silicon không thể oxy hóa H2 như C nhưng có thể khử một số chất oxy hóa mạnh như HNO3 hoặc H2SO4 (nồng độ nóng) như C.

Làm thế nào để chuẩn bị silicon?

Silicon được điều chế bằng cách sử dụng các chất khử mạnh như magie, nhôm, carbon hoặc silicon dioxide ở nhiệt độ cao:

SiO2 + 2Mg → 2MgO + Si (Mg có thể thay thế bằng Al)

SiO2 + C Cốc → 2CO + Si (18000C)

Xem thêm:

Ứng dụng của Silicon

Silicon là nguyên tố thiết yếu trong nhiều ngành công nghiệp. Một số hợp chất silicon như SiO2 tồn tại ở dạng cát và đất sét, là nguyên liệu chính để sản xuất bê tông và gạch hoặc sản xuất xi măng.

Gốm, men, sứ là những vật liệu chịu lửa được sử dụng trong sản xuất vật liệu chịu lửa. Gốm sứ được sản xuất chủ yếu từ silicat. Silicon cũng là một thành phần quan trọng trong một số loại thép.

Ngoài ra, silica từ tính là thành phần cơ bản của thủy tinh. Silica còn được sử dụng làm vật liệu cơ bản trong sản xuất cửa kính, sứ và nhiều đồ vật khác…

Bài tập SGK Silicon, SGK Hoá học lớp 9 có lời giải

Bài tập về silicon dưới đây sẽ giúp các bạn ôn tập và nắm bắt tốt hơn các kiến ​​thức lý thuyết.

Mô tả các đặc điểm của nguyên tố silicon về trạng thái tự nhiên, tính chất và ứng dụng của nó.

Câu trả lời được đề xuất:

• Trạng thái tự nhiên: Silicon là nguyên tố cấu thành nên ¼ vỏ Trái Đất. Trong tự nhiên, silicon chỉ tồn tại ở dạng hợp chất như thạch anh, cát trắng và đất sét (cao lanh).

Thiên nhiên:

• Tính chất hóa học: Silicon có cả tính chất oxi hóa và tính khử. Về quá trình oxy hóa, silicon có thể phản ứng với một số kim loại ở nhiệt độ cao. Về tính khử, Silicon có thể phản ứng với oxy, phi kim loại và một số axit.

• Tính chất vật lý: Silicon là chất rắn, màu xám và khó nóng chảy.

Ứng dụng: Silicon được sử dụng rộng rãi trong sản xuất linh kiện điện tử. Ngoài ra, silicon còn có thể dùng làm kính, cửa kính và đồ sứ,…

Tóm lại, Silicon có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Là nguyên tố phổ biến trong vỏ Trái Đất, Silicon dần trở thành một trong những nguyên tố quan trọng và không thể thiếu trong các ngành công nghiệp… Để biết thêm những thông tin hữu ích xung quanh các chủ đề, vui lòng tham khảo mục “Kiến thức cơ bản” trên website của chúng tôi.

Nguồn: https://timhieulichsuquancaugiay.edu.vn
Danh mục: Giáo dục