Химия · 9 класс · Химия ФГОС (Габриелян) · урок 17 · только теория
Кремний. Силикатная промышленность
Кремний — сосед углерода в IVA, полупроводник, основа электроники и земной коры (силикаты, кварц SiO₂). Простое вещество — твёрдое, с кислотами (кроме смеси с HF) почти не реагирует, со щелочами — силикаты и водород. SiO₂ — кварц, песок, кислотный оксид: с щелочами при сплавлении…
Чему учимся понимать
Уметь: Si или SiO₂? Кислотный оксид → силикат. Где это в строительстве или в телефоне?
Зачем это нужно
Кремний — песок, стекло и чипы: силикатная промышленность делает окна и цемент из соединений SiO₂.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Кремний в природе — в SiO₂ и силикатах, не «кусок элемента Si».
Определения
- Диоксид кремния
- SiO₂ — основной компонент песка и кварца, кислотный оксид.
- Силикатная промышленность
- Производство стекла, цемента, керамики из соединений кремния.
Ключевые факты и правила
- Силикатная промышленность: стекло (песок, сода, известняк — идея состава), цемент, керамика, кирпич. Жидкое стекло — раствор силиката натрия. HF травит стекло — работа только у специалиста.
- Не путать кремний Si и кремнезём SiO₂. Песок — оксид, не металл и не «чистый кремний для чипов». Чипы требуют сверхчистого Si — это уже технология, не школьный синтез.
Теория
Кремний — сосед углерода в IVA, полупроводник, основа электроники и земной коры (силикаты, кварц SiO₂). Простое вещество — твёрдое, с кислотами (кроме смеси с HF) почти не реагирует, со щелочами — силикаты и водород. SiO₂ — кварц, песок, кислотный оксид: с щелочами при сплавлении Na₂SiO₃.
Силикатная промышленность: стекло (песок, сода, известняк — идея состава), цемент, керамика, кирпич. Жидкое стекло — раствор силиката натрия. HF травит стекло — работа только у специалиста.
Не путать кремний Si и кремнезём SiO₂. Песок — оксид, не металл и не «чистый кремний для чипов». Чипы требуют сверхчистого Si — это уже технология, не школьный синтез.
Примеры
- Пример 1реакция
- SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O (сплавление / конц. щёлочь при условиях курса)
- Пример 2реакция
- Na₂SiO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂SiO₃↓. Студенистая кремниевая кислота
- Пример 3случай
Стекло
Пояснение
- идея Na₂O · CaO · 6SiO₂ (школьная формула-схема)
- Пример 4случай
Песок SiO₂ не реагирует с HCl, в отличие от мрамора CaCO₃
Пояснение
- так отличают
- Пример 5реакция
- Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H₂↑. Кремний и щёлочь, водород
- Пример 6случай
Цемент схватывается с водой
Пояснение
- гидратация силикатов кальция, не «высыхание как лужа»
Интересно знать
- Чистый кремний для микросхем выращивают кристаллами — это уже не песок из карьера.
Техника безопасности
- Соблюдайте правила кабинета химии.