Silicon ja selle ühendid. Silicon looduses. Räni kasutamine

Üks populaarsemaid kunsti ja tööstuse elementide räni. Et võlgneb oma ebatavalise omadused. Täna on palju erinevaid ühendeid element, mis mängivad olulist rolli sünteesi ja loomise tehnilised tooted, klaas, klaasist, seadmed, ehitusmaterjalid, ehted ja teistes tööstusharudes.

Üldised karakteristikud räni

Kui me arvestame positsiooni räni perioodilisuse süsteemi on võimalik öelda:

1. IV asub peamine alagruppides rühm.
2. Järjenumbriga 14.
3. Aatommass 28,086.
4. Keemilise sümboliga Si.
5. Nimi - räni või Ladina - ränist.
6. Elektroonilist konfiguratsiooni väliskihi 4e: 2e: 8e.

Kristallvõre räni on sarnane teemant võre. Tipud on paigutatud aatomit, selle tüübi - tahktsentreeritud kuupmeetri. Kuid tänu pikemalt kommunikatsioon füüsikalised omadused räni tugevalt erineda omadusi süsiniku allotroopse modifikatsiooni.

Füüsikalised ja keemilised omadused

On kaks allotroopse modifikatsiooni elemendi: amorfsete ja kristall. Nad on väga sarnased. Kuid nagu on juhtunud teiste materjalidega, põhiline erinevus nende vahel - kristalse räni võre.

Sel juhul mõlemad versioonid - pulber erinevaid värve.

1. Kristalliline räni on läikiv tumehall pulbritaolist metallist. Selle struktuur vastab teemant, kuid erinevad omadused. See on:

• ebakindlad
• madala karedus;
• pooljuhtide omadused;
• Sulamistemperatuur 1415 ⁰ C;
• tihedus 2,33 g / ^cm3;
• keemistemperatuuri 2700 ⁰ C.

Selle keemiline aktiivsus on madal võrreldes teiste allotroopse kaudu.

2. Amorfne räni - pruun pruuni pulbrina, omab struktuuri silnorazuporyadochennogo teemant. Reaktsioonivõime on piisavalt suur.

Üldiselt tuleb märkida, et reageerida räni ebameeldivaks. Et oleks reageerida, vajalikud temperatuuril mitte alla 400-500 ⁰ C. Erinevad keemilised ühendid tekivad räni nendes tingimustes. Näiteks:

• oksiidid;
• halogeniidid;
• enesetapud;
• nitriidid;
• boriidid;
• valuks.

Ehk interaktsiooni räni lämmastikhappega või leelise, mida nimetatakse ofortiga protsessi. Laialdane silikoonid, mis on nüüd muutunud sagedasemaks.

Olles loomult

Silicon looduslikes üsna märkimisväärne summa. On teisel kohal pärast hapnikku levimus. Selle kaalufraktsioon on umbes 30%. Merevee sisaldab ka aktiivne komponent kontsentratsioonis 3 mg / L. Seetõttu ei saa me öelda, et räni looduses - see on haruldane element.

Vastupidi, seal on palju erinevaid kivimid ja mineraalid, mis on osa, kus ta esineb ja millest see võib ekstraheerida. Kõige tavalisem looduslikud räniühendid on:

1. Räni. Keemiline valem _SiO2. On üsna erinevaid vorme mineraalid ja kivimid alusele: liiva, ränikivi, põldpagu kvarts, mäekristall, ametüst, Kaltsedon, karneoolhelmed, läbikumav, Jasper ja teised.
2. Silikaadid ja alumiiniumsilikaadid. Kaoliin, põldpagu vilk, ränihape soolad, asbest, talk.

Seega laialt levinud looduses räni ja selle ühendid on populaarne ja nõudlus inimesi kasutama tehniliseks otstarbeks.

Silicon ja selle ühendid

Kuna puhta lugeda olukorda element ei saa seega olla erinevad tähtsust selle ühendid. Alates keemilisest vaatepunktist võib olla kolm oksüdatsiooniastmega 2, 4, -4. Lähtudes sellest, samuti tänu nende inertsi, kuid eriti kristallvõre struktuur, see tekitab järgmise peamist tüüpi ained:

• binaarsed ühendid mittemetallidega (silane, karbiidi nitriidi phosphide jne;
• oksiidid;
• ränihape;
• Metallist silikaadid.

Mõelgem, kui oluline räni ja selle ühendid on kõige levinum ja populaarsem inimestele.

ränioksiidide

On kahte tüüpi ainete väljendada valemiga:

• SiC;
• _SiO2.

Kuid levinuim on süsinikdioksiid. See eksisteerib looduses kujul väga ilus vääriskivid:

• ahhaat;
• kaltsedoon
• Opal;
• karneoolhelmed;
• jaspis
• ametüst;
• rhinestone.

Räni kasutamine sellisel kujul on leidnud oma rakenduse valmistamisel ehteid. Uskumatult ilus kuld ja hõbe ehteid teha nende poolvääriskivid ja poolvääriskivid.

Paar variatsioone ränidioksiidi:

• kvarts;
• jõe ja kvartsliiva ;
• ränikivi;
• feldspars.

Räni kasutamine sellist liiki rakendatakse ehitus-, inseneri-, elektroonika, keemia-, metalli-. Üheskoos loetletud oksiidid viidata ühest ainest - ränidioksiidi.

Karbid Kremniya ja selle kasutamine

Silicon ja selle ühendid - materjal tuleviku ja tänaseni. Üheks selliseks materjaliks on ränikarbiidi või karbiidlisanditega elemendi. Keemiline valem ränikarbiidi. Ta esineb looduses mineraal moissanite.

Puhtal kujul süsiniku- ja räniühendina - on ilus läbipaistvad kristallid, teemandisarnane struktuuri. Kuid tehnilisel otstarbel kasutatud värvitud roheline ja musta värvi materjal.

Peamised omadused Aine, mis võimaldab selle kasutamist tööstuses, tehnoloogia, keemiatööstus, järgmised:

• suur lõhe pooljuhtide;
• väga kõrge tugevuse (7 mohsi telg) ;
• kuumuskindel;
• suurepärane elektroustoychivost ja soojusjuhtivus.

Kõik see võimaldab kasutada ränikarbiidist abrasiivse materjali metallurgia ja keemilise sünteesi. Ka see põhineb Valgusdioodid toota laia toimespektriga, detailist kuni klaasiahju düüsid, taskulambid, ehted (moissanite mõistetav FIANITE ülal).

Silaanmodifitseeritud ja selle tähtsus

Vesinik räniühendina on silane ja nime ei saa saadakse otsesünteesil lähtematerjalidest. Et saada mitmesuguste metallide silitsiidideks kasutatakse, mis allutatakse happega töötlemist. Selle tulemusena Silaani gaasi vabaneb ja moodustab metalli sool.

On huvitav, et kõnealusel ühendil pole kunagi toodetud üksi. Alati reaktsioonis segu mono-, di- ja Trisilane milles räni aatomid ahelatesse ühendatud.

Vastupidi nende ühendite omadusi - tugevad redutseerijad. Ise on seega kergesti oksüdeeruvad hapniku, mõnikord plahvatuslikult. Ägeda reaktsiooni halogeenidega alati palju energia vabanemine.

Taotluse järgmistest Silaanide:

1. Reaktsioonid orgaanilise sünteesi, mis on tingitud mis on oluline silikoonid - silikoon, kummi, hermeetikute, määrdeainete, emulsioonid ja teised.
2. Mikroelektroonika (LCD monitorid, integreeritud tehnilise diagrammid jne).
3. Kõrge puhtusastmega polüräni.
4. Hambaproteesid.

Seega silaanidena tänapäeva maailmas on suur.

Ränihape ja silikaadid

Hüdroksiid elemendi - need on erinevad ränidioksiididele. eristatakse:

• meta;
• o;
• polüräni ja muud happed.

Kõik nad on ühisjooni - äärmuslik tasakaalust vaba riik. Nad on kergesti laguneb soojuse. Normaalsetes tingimustes on lühiajaline, keerates esimese viiakse sol ja seejärel geeli. Pärast kuivatamist silikageelidele, näiteks struktuure nimetatakse. Neid kasutatakse silikageel filtreid.

Tähtis alates seisukohast harud, on soolad ränihapetest - silikaadid. Nad on aluseks ettevalmistamisel selliste ainete, näiteks:

• klaasist;
• betoon;
• tsementi;
• tseoliit;
• kaoliin;
• portselani;
• savinõud;
• kristalli;
• keraamika.

Leelismetalli silikaadid - lahustuvad, ülejäänud - no. Seetõttu naatriumi ja kaaliumi silikaadi nimetatakse vesiklaasi. Normaalne kirjatarvete liimi - see on naatriumsool ränihape.

Aga kõige huvitavam ühendeid on kõik sama klaasi. Mis ainult võimalusi selle aine aimugi! Täna, arvestades värvi, optilised, matt võimalusi. Klaasist ehmatav oma hiilgus ja mitmekesisust. Lisades teatud metalli ja nonmetal oksiidide segu võib saada erinevaid tüüpi klaasist. Vahel isegi sama koostisega, kuid erineva komponentide protsendid viib erinev aine omadustele. Näideteks on portselani, mis valemiga _SiO2 * AL _{2O 3} * K ₂ O.

Kvartsklaasist - on vormis kõrge puhtusastmega produkti, mille koostis on kirjeldatud kui ränidioksiidi.

räni ühendid Discovery

Viimase paari aasta jooksul on näidanud, et räni ja selle ühendid - kõige olulisem osalejate normaalne riik elusorganismid. C puudulikkus või ületab etteantud elemendi seotud haigused nagu

• vähk;
• tuberkuloosi;
• artriit;
• kae;
• pidalitõbi;
• düsenteeria;
• reuma;
• hepatiit jm.

Vananemisprotsesse ise ka seotud kvantitatiivne sisaldus räni. Arvukad katsed imetajad on näidanud, et puudus element, millel südameinfarkt, insultide, vähi ja hepatiit C viirus on aktiveeritud.