与相应的硅化合物相比,碳和硅在性质上是不同的,两者在化学性质上有很多相似之处,可以形成很多结构相似的化合物,如硅烷卤代硅烷硅烷醇硅氧烷醚和硅酮,如表1所示,硅的化合物几乎都是二氧化硅和硅酸盐,广泛存在于地壳的各种矿物和岩石中,这类化合物含有碳硅键,称为有机硅化合物。
1、硅的简介Silicon gu台湾省香港说硅X是化学元素,化学符号是Si,原名硅。原子序数为14,相对原子质量为28.09。同素异形体有无定形和结晶两种,同素异形体包括非晶硅和结晶硅。元素周期表中属于IVA族的准金属元素。晶体结构:晶胞为面心立方晶胞。原子体积:12.1太阳中元素含量:900海水中元素含量:0.03太平洋地壳中元素含量:ppm277100氧化态:MainSi 2,Si 4其他化学键能:Si-h 326 Si-c 301 Si-o 486 Si-f 582 Si-cl 391 Si-Si 226热导率:W/149晶胞参数:A = 543.09PMB = 543.09PMC = 90 = 90S8433电离能m-m 786.5m -m2 1577.1 m2 -m3 3231.4 m3 -M4 4355.5 M4 -M5 16091 M5 -M6 19784 M6 -M7 23786 M7 -M8 。
2、硅的物理性质,化学性质和主要用途1物理性质:晶体硅是具有金属光泽的灰黑色固体,熔点高,硬度高,脆性大,是一种很好的半导体材料。硅的化学性质可以与非金属反应,如卤素、氮和碳,加热时还可以与一些金属反应,如镁钙镁。不溶于一般无机酸,溶于碱溶液,放出氢气形成相应的碱金属硅酸盐溶液,在赤热温度下能与水蒸气反应。三用半导体材料,如硅片。新型电池,如光伏电池。
2存在形式:自然界没有游离硅。硅的化合物几乎都是二氧化硅和硅酸盐,广泛存在于地壳的各种矿物和岩石中。硅是构成矿物和岩石的主要元素。简单硅的分类:简单硅有两种:晶态和非晶态。参考来源:百度百科-硅。单质硅是人工提炼出来的,可以分为两种:晶态和非晶态。晶体硅具有类似于金刚石的三维网络结构。因此表现出硬度高、熔点高、质地脆的物理特性。另外,硅是元素周期表的梯形线,性质介于金属和非金属之间。它是一种具有金属光泽的灰黑色半导体化学性质:在室温下不活泼,但能与HF反应生成SiF4和H2,能与氢氧化钠溶液反应生成Na3SiO3和H2。
3、硅的化学性质硅具有明显的非金属特征,能溶于碱金属氢氧化物溶液中,生成偏硅酸和氢气。硅原子位于元素周期表的第四主族。它的原子序数是Z=14,原子核外有14个电子。在原子核外,从低硅原子到高能级,从内到外,电子被层层包围,这就是所谓的电子的壳层结构。硅的化学性质硅原子的核外电子第一层有两个电子,第二层有八个电子,达到稳定状态。最外层的四个电子是价电子,对硅原子的导电性起主导作用。
4、关于硅单质及其化合物硅与碱反应的本质:硅与碱反应的本质是Si先与H2O反应,生成的硅酸H2SiO3再与NaOH溶液等碱反应。所以硅与碱溶液的反应可以理解为两个反应式:Si 3 H2 oh 2 SiO 3 2 H2 SiO 3 2 NaOH = = na 2 SiO 3 2H2O,总反应式为Si 2NaOH H2ONa2SiO3 2H2。所以从分步反应来看,NaOH既不是氧化剂,也不是还原剂,只是作为反应物参与反应,而水才是真正的氧化剂,Si才是还原剂。
5、有机硅化合物的硅的成键特征硅和碳属于元素周期表的A族,都是四价元素。两者在化学性质上有很多相似之处,可以形成很多结构相似的化合物,如硅烷卤代硅烷硅烷醇硅氧烷醚和硅酮,如表1所示,这类化合物含有碳硅键,称为有机硅化合物。碳化合物硅化合物名称结构名称结构名称甲烷CH4甲硅烷基H4乙烷CH3-CH3乙硅烷H3Si-H3Si氯仿CHCl3三氯甲硅烷基SiHCl3四氯化碳CCl4四氯化硅SiCl4甲醇CH3OH甲醇SiH3OH四甲基甲烷C四甲基甲硅烷基4it-丁基醚C-O-C六甲基二硅氧烷3Si-O-Si3表1:碳化合物,与相应的硅化合物相比,碳和硅在性质上是不同的。这些差异体现在有机硅化合物的结构上,具有以下突出的特点:1Si-Si键没有C-C键那么强,所以硅原子不能形成很长的硅链。