УГЛЕРОД И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ

КРЕМНИЙ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ

Кремний - химический аналог Карбона. Оксид SиO₂, как и оксид карбона СO₂, кислотный. Однако с водой он не взаимодействует, потому что соответствующая ему силикатная кислота Н₂SiO₃ (или Н₄SiO₄) в воде нерастворима. Аналогичный факт мы уже отмечали для основных оксидов металлов с водой взаимодействуют только те, которые образуют растворимые гидроксиды - щелочи.

Медленно при обычной температуре, скорее при нагревании и легко в расплаве проходят реакции оксида кремния с щелочами:

с основными оксидами:

с солями летучих кислот:

Из образованных таким образом солей кремневой кислоты - силикатов растворимы только силикаты щелочных металлов (этим они подобны солей карбонатной кислоты - карбонатов).

Силикатная кислота - очень слабая, слабее даже от карбонатной. Она выделяется при действии кислот на растворы силикаты, например:

Силикатная кислота, которая выпадает в осадок, на самом деле имеет состав не Н₂SиO₃ или Н₂SiO₄, а записывается общей формулой mSиO₂ • nН₂O со значениями m и n, которые меняются в зависимости от условий осаждения.

Продуктами полного или частичного замещение Водорода в этих гидратах металлами являются природные и искусственно полученные силикаты, которые записывают в виде оксидов. Так, состав обычного «оконного» стекла выражается формулой Na₂O • CaO • 6SiO₂. Его получают сплавлянням при высокой температуре соды, известняка СаСO₃ и песка:

Сложная цепная структура силикатов приводит к тому, что при охлаждении из расплава они не успевают образовать кристаллы и затвердевают, сохраняя неупорядоченную строение жидкости. Такое состояние твердого тела называется стеклом.

Длина, а соответственно, и прочность связей между атомами в стекле разная в разных местах, поэтому стекло, в отличие от кристаллических веществ, не имеет определенной температуры плавления. Во время нагрев происходит постепенное разрушение связей (начиная с самых слабых), стекло размягчается, на чем и основана технология изготовления стеклянных предметов.

Химические свойства Кремния и его соединений обобщены в таблице.

Таблица

Кремний и его соединения