Bài 17: Silic và hợp chất của Silic

Nội dung lý thuyết

Các phiên bản khác

A. SILIC

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Silic có 2 dạng thù hình là silic tinh thể và silic vô định hình.

Silic tinh thểSilic vô định hình
Màu xám, có ánh kím, có tính bán dẫn, nóng chảy ở 1420oC và có cấu trúc giống kim cương.Là chất bột màu nâu.

@1510545@

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

  • Silic có các số oxi hóa là -4, 0, +2, +4, số oxi hóa +2 ít đặc trưng đối với silic.
  • Trong các phản ứng oxi hóa - khử, silic có thể thể hiện tỉnh khử hoặc oxi hóa.
  • Silic vô định hình hoạt động mạnh hơn silic tinh thể.

1.Tính khử

a. Tác dụng với phi kim

Silic tác dụng trực tiếp với flo ở điều kiện thường, với clo, brom, iot, oxi khi đun nóng và cacbon, nitơ, lưu huỳnh ở nhiệt độ rất cao.

Si     +     2F2   →  SiF4

Si   +   O2    \(\underrightarrow{t^o}\)   SiO2

b. Tác dụng với hợp chất

Silic tác dụng tương đối mạnh với dung dịch kiềm, giải phóng khí hidro:

Si   +   2NaOH   +  H2O   →   Na2SiO3   +   2H2

2. Tính oxi hóa

Ở nhiệt độ cao, silic tác dụng với các kim loại như canxi, magie, sắt tạo thành silixua kim loại.

Mg   +   Si    \(\underrightarrow{t^o}\)    Mg2Si

@1510454@

III. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

  • Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trong tự nhiên, chỉ sau oxi, chiếm 29,5% khối lượng vỏ Trái Đất.
  • Trong thiên nhiên, silic không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ ở tồn tại ở dạng hợp chất.
  • Các hợp chất của silic tồn tại chủ yếu là silic đioxit, khoáng vật silicat như cát trắng, đá sà vân, mica, đất sét (cao lanh).

IV. ỨNG DỤNG - ĐIỀU CHẾ

1. Ứng dụng

  • Silic tinh khiết là chất bán dẫn, được dùng trong kĩ thuật vô tuyến và điện tử, chế tạo tế bào quang điện, pin mặt trời...
  • Trong luyện kim, silic được dùng để tách oxi khỏi kim loại nóng chảy.

2. Điều chế

  • Silic được điều chế bằng cách dùng chất khử mạnh như Mg, Al, C để khử SiO2 ở nhiệt độ cao.

SiO2   +   2Mg    \(\underrightarrow{t^o}\)   Si  +   2MgO

B. HỢP CHẤT CỦA SILIC

I. SILIC ĐIOXIT

  • Silic đioxit (SiO2) là hợp chất ở dạng tinh thể, nóng chảy ở 1713oC và không tan trong nước.
  • SiOtan chậm trong dung dịch kiềm đặc, nóng, tan dễ trong kiềm nóng chảy.

SiO2   +   2NaOH   \(\underrightarrow{t^o}\)    Na2SiO3 

  • Silic đioxit tan được trong axit flohiđric:

SiO2   +   4HF    →   SiF4   +    H2O

Dựa vào tính chất này mà người ta dùng dung dịch HF để khắc chữ và hình lên bình thủy tinh.

@1510640@

II. AXIT SILIXIC (H2SiO3)

  • Axit silixic là chất ở dạng keo, không tan trong nước, dễ mất nước khi đun nóng.
  • Khi sấy khô, axit silixic mất một phần nước, tạo thành silicagel có khả năng hấp phụ mạnh, thường dùng để hút hơi ẩm trong các thùng đựng hàng hóa.
Silica gel-cấu tạo,cơ chế hoạt động,cách điều chế và ứng dụng
Hạt chống ẩm silicagel
  • Axit silixic là axit rất yếu, yếu hơn cả axit cacbonic nên dễ bị khí CO2 đẩy ra khỏi dung dịch muối silicat.

Na2SiO3   +   CO2   +   H2O   →   Na2CO3   +   H2SiO3

@1510732@

III. MUỐI SILICAT

  • Axit silic tan trong dung dịch kiềm tạo thành muối silicat. Chỉ có muối silicat của kim loại kiềm là tan được trong nước.
  • Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 và K2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng. Vải, gỗ tẩm thủy tinh lỏng sẽ khó bị cháy. Thủy tinh lỏng còn dùng để chế tạo keo dán thủy tinh và sứ.

Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!