A. 急用,硅單質及其化合物有什麼性質
1.
碳族元素的主要化合價是「+2」、「+4」價,而硅通常表現為「+4」價。
2.
非金屬單質一般為非導體,但硅卻為半導體。
3.
在通常情況下,硅的化學性質不活潑,但在自然界里卻沒有單質硅存在。
4.
非金屬氧化物一般為分子晶體,而SiO2卻為原子晶體。
5.
非金屬單質一般不與非氧化性酸反應,而硅卻能夠與氫氟酸反應,且有氫氣生成。
Si
+
4HF
===
SiF4↑+
2H2↑
6.
非金屬單質與強鹼溶液反應一般不生成氫氣,但硅與強鹼溶液反應卻生成氫氣。
Si
+
2NaOH
+
H2O
===
Na2SiO3
+
2H2↑
7.
硅的還原性比碳強,但碳在高溫下卻能從二氧化硅中還原出硅。這是因為在高溫時,非水體系的反應有利於有氣體生成的方向進行。2C
+
SiO2
Si
+
2CO↑。
8.
SiO2不溶於水,但其是硅酸的酸酐,因此硅酸不能用SiO2直接與水反應製得,只能採用可溶性硅酸鹽與酸作用生成,如Na2SiO3
+
2HCl
===
2NaCl
+
H2SiO3↓。
9.
CO2屬於分子晶體,通常狀況下是氣體,但SiO2卻是立體網狀結構的原子晶體,因此二者的物理性質相差很大。
10.
酸性氧化物一般不與酸反應,但二氧化硅卻能與氫氟酸反應,生成四氟化硅和水。SiO2+
4HF
===
SiF4↑+
2H2O,雕花玻璃就是利於該反應原理在玻璃上進行蝕刻製得的。
11.
無機酸一般易溶於水,而硅酸和原硅酸卻難溶於水。
12.
在水溶液中,碳酸的酸性比硅酸強,因此二氧化碳能與硅酸鈉反應生成碳酸鈉和硅酸沉澱。
CO2
+
Na2SiO3
+
H2O
===
Na2CO3
+
H2SiO3↓,但在高溫下碳酸鈉與二氧化硅卻能反應生成硅酸鈉和二氧化碳,
SiO2
+
Na2CO3
Na2SiO3
+
CO2↑,其原因是在高溫條件下生成的二氧化碳離開反應體系而使反應進行到底。
13.
硅酸鈉的水溶液俗稱泡花鹼或水玻璃,但它與玻璃的成分不同,其本身是鹽溶液,不是鹼溶液。
B. 硅的單質有哪些
晶體硅為鋼灰色,無定形硅為黑色,密度2.4g/cm3,熔點1420℃,沸點2355℃,晶體硅屬於原子晶體,硬而有光澤,有半導體性質。硅的化學性質比較活潑,在高溫下能與氧氣等多種元素化合,不溶於水、硝酸和鹽酸,溶於氫氟酸和鹼液,用於造制合金如硅鐵、硅鋼等,單晶硅是一種重要的半導體材料,用於製造大功率晶體管、整流器、太陽能電池等。硅在自然界分布極廣,地殼中約含27.6%,主要以二氧化韜凸杷嵫蔚男問醬嬖?
結晶型的硅是暗黑藍色的,很脆,是典型的半導體。化學性質非常穩定。在常溫下,除氟化氫以外,很難與其他物質發生反應。
硅的用途:
①高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型和p型半導體結合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能。在開發能源方面是一種很有前途的材料。另外廣泛應用的二極體、三極體、晶閘管和各種集成電路(包括我們計算機內的晶元和CPU)都是用硅做的原材料。
②金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結,製成金屬陶瓷復合材料,它耐高溫,富韌性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點,又彌補了兩者的先天缺陷。 可應用於軍事武器的製造第一架太空梭「哥倫比亞號」能抵擋住高速穿行稠密大氣時磨擦產生的高溫,全靠它那三萬一千塊硅瓦拼砌成的外殼。
③光導纖維通信,最新的現代通信手段。用純二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纖維,激光在玻璃纖維的通路里,無數次的全反射向前傳輸,代替了笨重的電纜。光纖通信容量高,一根頭發絲那麼細的玻璃纖維,可以同時傳輸256路電話,它還不受電、磁干擾,不怕竊聽,具有高度的保密性。光纖通信將會使 21世紀人類的生活發生革命性巨變。
④性能優異的硅有機化合物。例如有機硅塑料是極好的防水塗布材料。在地下鐵道四壁噴塗有機硅,可以一勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表,塗一層薄薄的有機硅塑料,可以防止青苔滋生,抵擋風吹雨淋和風化。天安門廣場上的人民英雄紀念碑,便是經過有機硅塑料處理表面的,因此永遠潔白、清新。
有機硅化合物,是指含有Si-O鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物,習慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。其中,以硅氧鍵(-Si-0-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷,是有機硅化合物中為數最多,研究最深、應用最廣的一類,約占總用量的90%以上。
有機硅材料具有獨特的結構:
(1) Si原子上充足的甲基將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來;
(2) C-H無極性,使分子間相互作用力十分微弱;
(3) Si-O鍵長較長,Si-O-Si鍵鍵角大。
(4) Si-O鍵是具有50%離子鍵特徵的共價鍵(共價鍵具有方向性,離子鍵無方向性)。
由於有機硅獨特的結構,兼備了無機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,並具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優異特性,廣泛應用於航空航天、電子電氣、建築、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫療等行業,其中有機硅主要應用於密封、粘合、潤滑、塗層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。隨著有機硅數量和品種的持續增長,應用領域不斷拓寬,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系,許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。
有機硅材料按其形態的不同,可分為:硅烷偶聯劑(有機硅化學試劑)、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性劑)、高溫硫化硅橡膠、液體硅橡膠、硅樹脂、復合物等。
用途
硅是一種半導體材料,可用於製作半導體器件和集成電路。還可以合金的形式使用(如硅鐵合金),用於汽車和機械配件。也與陶瓷材料一起用於金屬陶瓷中。還可用於製造玻璃、混凝土、磚、耐火材料、硅氧烷、硅烷。
C. 單質硅有什麼特性
硅有明顯的非金屬特性,可以溶於鹼金屬氫氧化物溶液中,產生(偏)硅酸鹽和氫氣。
硅原子位於元素周期表第IV主族,它的原子序數為Z=14,核外有14個電子。電子在原子核外,按能級由低硅原子到高,由里到外,層層環繞,這稱為電子的殼層結構。硅原子的核外電子第一層有2個電子,第二層有8個電子,達到穩定態。最外層有4個電子即為價電子,它對硅原子的導電性等方面起著主導作用。
正因為硅原子有如此結構,所以有其一些特殊的性質:最外層的4個價電子讓硅原子處於亞穩定結構,這些價電子使硅原子相互之間以共價鍵結合,由於共價鍵比較結實,硅具有較高的熔點和密度;化學性質比較穩定,常溫下很難與其他物質(除氟化氫和鹼液以外)發生反應;硅晶體中沒有明顯的自由電子,能導電,但導電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導體性質。
加熱下能同單質的鹵素、氮、碳等非金屬作用,也能同某些金屬如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶於一般無機酸中,可溶於鹼溶液中,並有氫氣放出,形成相應的鹼金屬硅酸鹽溶液,於赤熱溫度下,與水蒸氣能發生作用。
D. 硅晶單質有那些性質
單晶硅是一種重要的半導體材料,用於製造大功率晶體管、整流器、太陽能電池等。硅在自然界分布極廣,地殼中約含27.6%,主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。
硅的性質:
結晶型的硅是暗黑藍色的,很脆,是典型的半導體。化學性質非常穩定。在常溫下,除氟化氫以外,很難與其他物質發生反應。
硅的用途:
①高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型和p型半導體結合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能。在開發能源方面是一種很有前途的材料
E. 硅的化學性質
在高中階段,只要記住它不與任何酸反應,除HF,它可於碳酸鹽高溫反應生成CO而不是CO2,能於NaOH反應,化學方程式寫不了,自己可網路下,謝謝
F. 硅的化學性質
硅的化學性質穩定,最外圍有4顆電子,不易得到也不易失去,能形成一種穩定的化合物
單質而言也能形成一種穩定結構。。。哎,都忘了
G. 硅的物理性質,化學性質和主要用途
1、物理性質
物理性質:晶體硅是灰黑色、有金屬光澤的固體,熔點高(1410 ℃)、硬度大,有脆性,是良好的半導體材料。
2、硅的化學性質
加熱下能同單質的鹵素、氮、碳等非金屬作用,也能同某些金屬如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶於一般無機酸中,可溶於鹼溶液中,並有氫氣放出,形成相應的鹼金屬硅酸鹽溶液,於赤熱溫度下,與水蒸氣能發生作用。
3、用途
(1)半導體材料,如硅晶元等。
(2)新型電池,如光電池等。
(7)硅單質有哪些化學性質擴展閱讀
1、硅的含量、存在及結構
(1)含量:地殼中,硅的含量在所有的元素中居第二位(質量分數為26.3%),僅次於氧。
(2)存在形態:自然界中無游離態的硅。硅的化合物幾乎全部是二氧化硅和硅酸鹽,它廣泛地存在於地殼的各種礦物和岩石中。硅是構成礦物和岩石的主要元素。
2、硅單質的分類:單質硅有晶體和無定形兩種。
H. 硅單質,硅酸鹽,二氧化硅,硅酸 的化學性質有哪些
二氧化硅的化學性質 是酸性氧化物、硅酸的酸酐。化學性質很穩定。不溶於水也不跟水反應,不跟一般的酸起作用。能與氟化氫氣體或氫氟酸反應生成四氟化硅氣體。 SiO2+4HF SiF4↑+2H2O 有酸性氧化物的其它通性,高溫下能與鹼(強鹼溶液或熔化的鹼)反應生成鹽和水。 常溫下強鹼溶液與SiO2緩慢地作用生成相應的硅酸鹽。強鹼溶液能腐蝕玻璃,故貯存強鹼溶液的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞,若採用玻璃塞(玻璃中含SiO2),會生成有粘性的硅酸鈉,將玻璃瓶塞和瓶口粘結在一起。玻璃瓶內不能久放濃鹼液。 高溫下二氧化硅與鹼性氧化物或某些金屬的碳酸鹽共熔,生成硅酸鹽。 SiO2+CaO CaSiO3(煉鐵造渣) 將此高溫下熔融狀態的硅酸鈉降溫、冷卻,可得石英玻璃,它有良好的透過紫外線性能,可作水銀燈罩、耐高溫的化學儀器、石英坩堝和光學儀器等。 二氧化硅的物理性質 無色透明晶體或白色粉末,熔點高、硬度大、難溶於水
I. 硅的性質有哪些
硅的性質:
結晶型的硅是暗黑藍色的,很脆,是典型的半導體。化學性質非常穩定。在常溫下,除氟化氫以外,很難與其他物質發生反應。
硅的用途:
①高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型和p型半導體結合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能。在開發能源方面是一種很有前途的材料。
②金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結,製成金屬陶瓷復合材料,它耐高溫,富韌性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點,又彌補了兩者的先天缺陷。 可應用於軍事武器的製造第一架太空梭「哥倫比亞號」能抵擋住高速穿行稠密大氣時磨擦產生的高溫,全靠它那三萬一千塊硅瓦拼砌成的外殼。
③光導纖維通信,最新的現代通信手段。用純二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纖維,激光在玻璃纖維的通路里,無數次的全反射向前傳輸,代替了笨重的電纜。光纖通信容量高,一根頭發絲那麼細的玻璃纖維,可以同時傳輸256路電話,它還不受電、磁干擾,不怕竊聽,具有高度的保密性。光纖通信將會使 21世紀人類的生活發生革命性巨變。
④性能優異的硅有機化合物。例如有機硅塑料是極好的防水塗布材料。在地下鐵道四壁噴塗有機硅,可以一勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表,塗一層薄薄的有機硅塑料,可以防止青苔滋生,抵擋風吹雨淋和風化。天安門廣場上的人民英雄紀念碑,便是經過有機硅塑料處理表面的,因此永遠潔白、清新。
發現
1822年,瑞典化學家白則里用金屬鉀還原四氟化硅,得到了單質硅。
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名稱由來
源自英文silica,意為「硅石」。
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分布
硅主要以化合物的形式,作為僅次於氧的最豐富的元素存在於地殼中,約佔地表岩石的四分之一,廣泛存在於硅酸鹽和硅石中。
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制備
工業上,通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而製得。
化學反應方程式:
SiO2 + 2C → Si + 2CO
這樣製得的硅純度為97~98%,叫做金屬硅。再將它融化後重結晶,用酸除去雜質,得到純度為99.7~99.8%的金屬硅。如要將它做成半導體用硅,還要將其轉化成易於提純的液體或氣體形式,再經蒸餾、分解過程得到多晶硅。如需得到高純度的硅,則需要進行進一步的提純處理。
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同位素
已發現的硅的同位素共有12種,包括硅25至硅36,其中只有硅28,硅29,硅30是穩定的,其他同位素都帶有放射性。
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用途
硅是一種半導體材料,可用於製作半導體器件和集成電路。還可以合金的形式使用(如硅鐵合金),用於汽車和機械配件。也與陶瓷材料一起用於金屬陶瓷中。還可用於製造玻璃、混凝土、磚、耐火材料、硅氧烷、硅烷。
硅的特性 鋁 - 硅 - 磷
碳
硅
鍺
?
元素周期表
總體特性
名稱, 符號, 序號 硅、Si、14
系列 類金屬
族, 周期, 元素分區 14族(IVA), 3, p
密度、硬度 2330 kg/m3、6.5
顏色和外表 深灰色、帶藍色調
地殼含量 25.7%
原子屬性
原子量 28.0855 原子量單位
原子半徑(計算值) 110(111)pm
共價半徑 111 pm
范德華半徑 210 pm
價電子排布 [氖]3s23p2
電子在每能級的排布 2,8,4
氧化價(氧化物) 4(兩性的)
晶體結構 面心立方
物理屬性
物質狀態 固態
熔點 1687 K(1414 °C)
沸點 3173 K(2900 °C)
摩爾體積 12.06×10-6m3/mol
汽化熱 384.22 kJ/mol
熔化熱 50.55 kJ/mol
蒸氣壓 4.77 帕(1683K)
聲速 無數據
其他性質
電負性 1.90(鮑林標度)
比熱 700 J/(kg·K)
電導率 2.52×10-4 /(米歐姆)
熱導率 148 W/(m·K)
第一電離能 786.5 kJ/mol
第二電離能 1577.1 kJ/mol
第三電離能 3231.6 kJ/mol
第四電離能 4355.5 kJ/mol
第五電離能 16091 kJ/mol
第六電離能 19805 kJ/mol
第七電離能 23780 kJ/mol
第八電離能 29287 kJ/mol
第九電離能 33878 kJ/mol
第十電離能 38726 kJ/mol
最穩定的同位素
同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量
MeV 衰變產物
28Si 92.23 % 穩定
29Si 4.67 % 穩定
30Si 3.1 % 穩定
32Si 人造 276年 β衰變 0.224 32P
核磁公振特性
29Si
核自旋 1/2