Χημικό πυρίτιο. Χημεία του πυριτίου και των ενώσεών του

- χαρακτηριστικό στοιχείο πυριτίου: ηλεκτρονική δομή, πιθανές καταστάσεις οξείδωσης, κύριες ενώσεις: οξείδιο, υδροξείδιο. Άμορφο και κρυσταλλικό πυρίτιο.

Πυριτίου- ένα στοιχείο της τρίτης περιόδου και η ομάδα IVA του Περιοδικού συστήματος, ο αριθμός σειράς είναι 14. Ηλεκτρονικός τύπος του ατόμου 2s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 = [10 Ne] 3s 2 3p 2. Ο χαρακτηριστικός βαθμός οξείδωσης στις ενώσεις + IV.

Η κλίμακα οξείδωσης του πυριτίου:

Η ηλεκτροαρνητικότητα του πυριτίου δεν είναι υψηλή για τα μη μέταλλα (2.25). Δείχνει μη μεταλλικές (όξινες) ιδιότητες. σχηματίζει οξείδια, πυριτικά οξέα, πολύ μεγάλο αριθμό αλάτων - πυριτικά με τη μορφή αλυσίδων, κορδέλες και τρισδιάστατα δίκτυα τετραέδρων, δυαδικές ενώσεις. Σήμερα, η χημεία οργανικών ενώσεων πυριτίου με δεσμούς Si - C και οργανικά πολυμερή σιλικόνης - σιλικόνες και καουτσούκ σιλικόνης με δεσμούς Si - Si, Si - O και Si - C, αναπτύσσεται ευρέως.

Το πιο σημαντικό στοιχείο της άψυχης φύσης, το δεύτερομε χημικό επιπολασμό. Βρίσκεται μόνο σε σχετική μορφή. Ένα ζωτικό στοιχείο για πολλούς οργανισμούς.

Σιλικόνη Si -Απλή ουσία. Χοντρό-κρυσταλλικό - σκούρο γκρι, με μεταλλική λάμψη, πολύ σκληρό, πολύ εύθραυστο, αδιαφανές, ανθεκτικό, κοινό ημιαγωγό. Το κρυσταλλικό πλέγμα είναι ατομικό, οι δεσμοί Si - Si είναι πολύ ισχυροί. Άμορφο - λευκό ή μαύρισμα (με ακαθαρσίες, κυρίως Fe), πιο χημικώς ενεργό. Είναι σταθερό στον αέρα (καλύπτεται με ένα ισχυρό φιλμ οξειδίου), δεν αντιδρά με το νερό. Αντιδρά με HF (συμπ.), Alkalis. Οξειδώνεται με οξυγόνο, χλώριο. Ανάκτηση από μαγνήσιο. Συμπυκνωμένο με γραφίτη. Βιομηχανικά σημαντικό είναι το κράμα με σίδηρο - σιδηροπυριτίου(12-90% Si). Χρησιμοποιείται ως πρόσθετο κράματος σε χάλυβα και κράματα μη σιδηρούχων μετάλλων, ένα συστατικό υλικών ημιαγωγών για μικροηλεκτρονική, βάση σιλικονών.

Οι εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:

Να πάρειστη βιομηχανία: η αποκατάσταση του SiCl 4 ή του SiO 2 κατά τη διάρκεια της φρύξης:

SiCl4 + 2Zn = Si+ 2ZnCl2

SiO2 + 2Mg = Si+ 2MgO

(Η τελευταία αντίδραση μπορεί να πραγματοποιηθεί στο εργαστήριο, το άμορφο πυρίτιο παραμένει μετά από επεξεργασία με υδροχλωρικό οξύ).

Το διοξείδιο του πυριτίου SiO2 -Οξείδιο οξέος. Λευκή σκόνη (χαλαζιακή άμμος)και διαφανείς κρυστάλλους, φυσικό προϊόν χρωματισμένο με ακαθαρσίες (σίλικα)  - με τη μορφή απλής άμμου και πέτρας (πυρόλιθο).Το κρυσταλλικό πλέγμα είναι ατομικό, κάθε άτομο πυριτίου περιβάλλεται από τέσσερα άτομα οξυγόνου και κάθε άτομο οξυγόνου περιβάλλεται από δύο άτομα πυριτίου. Έχει αρκετές κρυσταλλικές μετατροπές (όλα τα μέταλλα), το πιο σημαντικό - χαλαζία, τριμμιχί κριστοβαλίτη,σπάνια και τεχνητά - kitit, coesit, stishovit, melanophlogite, ινώδη πυριτία, πυρίμαχα, με βραδεία ψύξη του τήγματος, σχηματίζεται μια άμορφη μορφή - γυαλί χαλαζία(στη φύση, το ορυκτό lechateleit).Η πιο χημικά ενεργή άμορφη μορφή.

Πρακτικά δεν αντιδρά με νερό (ενυδατωμένα SiO 2 nH 2 O ιζήματα από το διάλυμα), κοινά οξέα. Το γυαλί χαλαζία διαβρώνει σε HF (συμπ.). Αντιδρά με αλκάλια σε διάλυμα (μορφές ορθοπυριτικά άλατα)και όταν τήξη (προϊόντα - μεταπυριτικά).Είναι εύκολα χλωριωμένο παρουσία κοκ. Ανάκτηση από οπτάνθρακα, μαγνήσιο, σίδηρο (στη διαδικασία της υψικαμίνου).

Χρησιμοποιείται ως βιομηχανική πρώτη ύλη στην παραγωγή πυριτίου, συνηθισμένου, θερμικά και χημικά ανθεκτικού γυαλιού,

πορσελάνη, κεραμικά, λειαντικά και προσροφητικά, πληρωτικά καουτσούκ, λιπαντικά, κόλλες και χρώματα, συστατικά των λύσεων συγκόλλησης κτιρίων, με τη μορφή μονού κρυστάλλου χαλαζία, αποτελούν τη βάση των γεννητριών υπερήχων και των ακριβών κινήσεων των ρολογιών χαλαζία. Ποικιλίες χαλαζία ( ροκ κρύσταλλο, ροζ χαλαζία, αμέθυστο, καπνιστό χαλαζία, χαλκηδόνιο, ονυξί  κ.λπ.) - πολύτιμες, ημιπολύτιμες ή διακοσμητικές πέτρες.

Οι εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:

Το πολυένυδρο διοξείδιο του πυριτίου SiO 2 nH 2O -Πυριτικά οξέα με μεταβλητή περιεκτικότητα σε SiO 2 και H 2 O. Λευκό, άμορφο (υαλώδες) πολυμερές με αλυσίδα, κορδέλα, φύλλο, πλέγμα και δομή πλαισίου. Όταν θερμαίνεται σταδιακά αποσυντίθεται. Πολύ λίγο διαλυτό στο νερό. Πάνω από το ίζημα σε διάλυμα υπάρχει ένα μονομερές ασθενές πυριτίου πυριτίουοξύ H4SiO4 (τετραεδρική δομή, sp3 υβριδισμός), διαλυτότητα 0,00673g / 100g Η20 σε 20 ° C. Κατά την παραμονή του διαλύματος, λαμβάνει χώρα πολυσυμπύκνωση και τα πυριτικά οξέα Η6Sι2Ο7, Η2Sι2Ο5, Η10Sι2Ο9 και στη συνέχεια η υδροσόλη η metasiliconοξέα) και, τέλος, η υδρογέλη Si02 nH20 (n< 2). При высушивании гидрогель переходит в силикагель SiO 2 nН 2 O (n < 1). Скорость гелеобразования максимальна в слабокислотной среде.

Μετατρέπεται σε διάλυμα με τη δράση συμπυκνωμένων αλκαλίων. Για τα υπόλοιπα χημικές ιδιότητες  παρόμοια με SiO2. Ορυκτά στη φύση opalκαι χαλκηδόνια (αχάτη, ιάσιρ).Δεν ελήφθη μονομερές μετα-πυριτικό οξύ H2S03.

Οι εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:

Να πάρει: μετατόπιση από ισχυρό οξύ από πυριτικό διάλυμα, για παράδειγμα:

K2SiO3 + 2ΗCl + (η - 1) Η2Ο = 2ΚΟΙ + Si02 nH20↓

Μεταπυριτικό νάτριο Na2SiO3 -Αλατούχο Το λευκό, όταν θερμαίνεται, λιώνει χωρίς αποσύνθεση. Διαλύεται σε κρύο νερό (ισχυρή υδρόλυση ανιόντων). Συμπυκνωμένο διάλυμα - κολλοειδές ("υγρό γυαλί", περιέχει υδρογόνο SiO 2 nH 2 O). Διασπάται σε ζεστό νερό, αντιδρά με οξέα, αλκάλια, διοξείδιο του άνθρακα.

Χρησιμοποιείται ως συστατικό του φορτίου στην παραγωγή γυαλιού, ειδικών τσιμέντων και σκυροδεμάτων, αποτελεί μέρος πυριτικών χρωμάτων και κόλλας, ψυχρών βερνικιών, αργιλοπυριτικών καταλυτών, στην κατασκευή χαρτιού και χαρτονιού, σίλικας ζελ και συνθετικών ζεολίθων. Οι εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:

Να πάρει: σύντηξη σόδα με άμμο

Na2SiO3 + Si02 = C02 + Na2SiO3(1150 ° C)

Πυριτικά άλατα.Το πυρίτιο σε κατάσταση οξείδωσης + IV είναι, εκτός από το Si02, σε πολυάριθμες και συχνά πολύ πολύπλοκες στη σύνθεση και τη δομή πυριτικά ιόντα(έτσι, εκτός από ζιταπυριτικό ιόνSiO3 2- και ορθοπυριτικό ιόνSiO4 4-γνωστά ιόντα Si2O7 6-, Si3O9-6-, Si2O104-, κλπ.). Για ευκολία καταγραφής, όλα τα πυριτικά απεικονίζονται ως περιέχοντα ιόν Si02-3.

Ένα κορεσμένο διάλυμα πυριτικών νατρίου και καλίου (παχύρρευστο "υγρό γυαλί") χρησιμοποιείται ως πυριτική κόλλα.

Τα πυριτικά άλατα του νατρίου και του ασβεστίου είναι μέρος του γυαλιού. λαμβάνεται με τήξη πυριτίας πυριτίου SiO 2, ασβεστόλιθο CaCO3 και σόδας Na2CO3:

Συχνά η σύνθεση γυαλιού εκφράζεται με όρους οξειδίων, για παράδειγμα, συνήθους υάλου Na20 CaOsSi02.

Μεταξύ πυριτικών ορυκτών σημειώνουμε άργιλος (αργιλοπυριτικά άλατα), πολύ καθαρό πηλό - καολίνηΤο Al2O3 2SiO2 2Η2O χρησιμοποιείται για την κατασκευή πορσελάνης.

Τα πυριτικά και αργιλοπυριτικά χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία για την παραγωγή κεραμικών, τσιμέντου, σκυροδέματος και άλλων δομικών υλικών.

Silicon SiCl 4.Δυαδική σύνδεση. Το άχρωμο υγρό, έχει ευρύ φάσμα υγρής κατάστασης. Το μόριο έχει τετραεδρική δομή (υβριδοποίηση sp3). Θερμική αντοχή. "Καπνίζει" σε υγρό αέρα. Πλήρως υδρολυμένο με νερό. Αποικοδομήθηκε με αλκάλια. Αποκαθίσταται από υδρογόνο, νάτριο, ψευδάργυρο. Χλωριωμένα αλουμίνα.

Χρησιμοποιείται στην κατασκευή πυριτίου υψηλής καθαρότητας για τεχνολογία ημιαγωγών.

Οι εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:

Να πάρειστο βιομηχανία- Χλωρίωση πυριτίου ή πυριτικής άμμου SiO 2.

Το κρυσταλλικό πυρίτιο είναι η κύρια μορφή στην οποία χρησιμοποιείται πυρίτιο στην παραγωγή φωτοηλεκτρικών μετατροπέων και ηλεκτρονικών συσκευών στερεάς κατάστασης με τη χρήση επίπεδης τεχνολογίας. Η χρήση πυριτίου υπό τη μορφή λεπτών μεμβρανών (επιταξιακά στρώματα) κρυσταλλικής και άμορφης δομής σε διάφορα υποστρώματα αναπτύσσεται ενεργά.

Το πυρίτιο λαμβάνεται με τη μείωση του οξειδίου του με μια περίσσεια μαγνησίου όταν θερμαίνεται:

Από τις δύο αλλοτροπικές τροποποιήσεις του πυριτίου, του κρυσταλλικού και του άμορφου, το άμορφο πυρίτιο είναι πιο χημικά ενεργό. Αντιδρά με το οξυγόνο όταν θερμαίνεται, σχηματίζοντας

και επίσης με όλα τα αλογόνα, για παράδειγμα:

Σε υψηλή θερμοκρασία, το πυρίτιο συνδυάζεται με άνθρακα, σχηματίζοντας carborundum - μια ουσία που είναι κοντά στην σκληρότητα του διαμαντιού:

Σε αντιδράσεις με ενεργά μέταλλα που συμβαίνουν με το σχηματισμό πυριτοκτόνων, το πυρίτιο δρα ως οξειδωτικό μέσο:

Υπό τη δράση του υδροχλωρικού οξέος σε πυριτίδια, αποκτάται η απλούστερη ένωση πυριτίου σιλανίου.

Οξείδιο του πυριτίου και πυριτικά οξέα.

Το οξείδιο του πυριτίου είναι μια στερεή, πολύ πυρίμαχη ουσία (σημείο τήξης, ευρέως κατανεμημένο στη φύση, βρίσκεται υπό τη μορφή δύο τροποποιήσεων - κρυσταλλικού και άμορφου πυριτίου, είναι ένας ανυδρίτης ενός αριθμού πυριτικών οξέων, η σύνθεση των οποίων μπορεί να εκφραστεί από τον γενικό τύπο όπου τα x και y είναι ακέραιοι αριθμοί:

1), δηλ. - μετασιλικικό οξύ.

2), δηλ. - ορθοκρεμαϊκό οξύ,

3), δηλ. - διμεθακρυνικό οξύ.

Τα πυριτικά οξέα, τα μόρια των οποίων περιέχουν περισσότερα από ένα μόρια, ανήκουν στο πολυσιλικό. Το απλούστερο πυριτικό οξύ συχνά αποκαλείται απλά πυριτικό οξύ.

Όλα τα πυριτικά οξέα είναι πολύ αδύναμα (ασθενέστερα από τον άνθρακα). Τα άλατα όλων των πυριτικών οξέων ονομάζονται πυριτικά άλατα, αν και, κατά κανόνα, στην εκπαιδευτική βιβλιογραφία, τα πυριτικά εμπλέκουν τα άλατα του μεθακλικιλικού οξέος. Όταν στέκεται στον αέρα, τα διαλύματα των πυριτικών αλάτων αναπτύσσονται θολά, δεδομένου ότι το διοξείδιο του άνθρακα (IV) στον αέρα μετατοπίζει το πυριτικό οξύ από τα άλατά του:

Το πυριτικό οξύ είναι πρακτικά αδιάλυτο στο νερό - η ιδιότητα αυτή χρησιμοποιείται ως ποιοτική αντίδραση στο ιόν.

Τα πυριτικά άλατα λαμβάνονται με τήξη πυριτίας με αλκάλια ή ανθρακικά άλατα:

Τα πυριτικά που χρησιμοποιούνται περισσότερο είναι το νάτριο και το κάλιο. Τα συμπυκνωμένα διαλύματα αυτών των αλάτων ονομάζονται υγρό γυαλί. έχουν ισχυρή αλκαλική αντίδραση λόγω της υδρόλυσης. Υγρό γυαλί χρησιμοποιείται στην κατασκευή κόλλας και αδιάβροχα υφάσματα.

Το πυρίτιο και οι ενώσεις του. Πυριτική βιομηχανία

Σιλικόνη - Στοιχείο IVΑ  ομάδεςόπως ο άνθρακας. Ως εκ τούτου, στο εξωτερικό επίπεδο ενέργειας, έχει τέσσερα ηλεκτρόνια. Αυτά τα τέσσερα ηλεκτρόνια που μπορεί να δώσει και να εκδηλωθεί μειώνοντας τις ιδιότητες, ενώ ο βαθμός οξείδωσης θα είναι ίσος με +4 και μπορεί να συνδέσει τέσσερα ηλεκτρόνια και να εκδηλωθεί οξείδωσηςενώ ο βαθμός οξείδωσης θα έχει -4 .

Στη φύση Το πυρίτιο είναι το δεύτερο χημικό στοιχείο μετά το οξυγόνο. Στη φύση βρέθηκαν μόνο ως ενώσεις. Οι πιο κοινές ενώσεις πυριτίου είναι το οξείδιο του πυριτίου (IV) - SiO2 - σίλικα. Στη φύση, σχηματίζει ένα ορυκτό χαλαζία. Η ποικιλία της είναι κρύσταλλο βράχου, αμέθυστος, αχάτης, τοπάζ, οπάλιο, ιασύπος, χαλκηδόνιο, καρνεϊνός, που χρησιμοποιούνται ως διακοσμητικές και ημιπολύτιμες πέτρες.

Φυσικά πυριτικά άλατα - σύνθετες ουσίες. Η σύνθεσή τους απεικονίζεται ως πολλά οξείδια. Συμπεριλαμβάνονται πυριτικά άλατα, τα οποία περιλαμβάνουν αλουμίνιο αργιλιοπυριτικά. Είναι καολινίτης, άστριος, μαρμαρυγία.

Αμίαντος  Είναι επίσης πυριτικό και χρησιμοποιείται για την κατασκευή πυρίμαχων υφασμάτων.

Από ποικιλίες ορυκτών με βάση το οξείδιο του πυριτίου (IV), οι πρωτόγονοι άνθρωποι έκαναν εργαλεία. Το πυρίτιο έχει αρχίσει πέτρινη εποχή, δηλαδή τον αιώνα των εργαλείων πυριτίου λόγω της διαθεσιμότητάς του και της ικανότητας σχηματισμού αιχμηρών ακμών κοπής.

Το οξείδιο του πυριτίου (IV) δίνει δύναμη στα στελέχη των φυτών και στα προστατευτικά καλύμματα των ζώων.

Χάρη σε αυτό το οξείδιο, τα καλάμια, τα καλάμια, τα αλογοουρά στέκονται σταθερά, τα κομμένα φύλλα σκωρίας, οι μίσχοι των δημητριακών δεν πέφτουν από τη βροχή και τον άνεμο και τα ψάρια, τα κελύφη των εντόμων, τα πεταλούδα, τα φτερά των πουλιών και οι τρίχες των ζώων είναι ισχυρά.

Το πυρίτιο είναι ένα συστατικό των φυκιών και των ραδιενεργών οργανισμών.

Η βιομηχανία πυριτίου λαμβάνει  ανάκτηση οπτάνθρακα οξείδιο του πυριτίου (IV) σε ηλεκτρικούς φούρνους.

Το παίρνουν στο εργαστήριο  μείωση του οξειδίου του πυριτίου (IV) με αργίλιο ή μαγνήσιο.

Το πυρίτιο υπάρχει στη μορφή δύο αλλοτροπικές τροποποιήσεις: άμορφο και κρυσταλλικό.

Άμορφο πυρίτιο  είναι μια καφέ σκόνη.

Κρυσταλλικό πυρίτιο  - στερεό σκούρο γκρι με μεταλλική λάμψη. Είναι εύθραυστο και ανθεκτικό. Αυτό οφείλεται στη δομή των κρυστάλλων της. Η δομή του πυριτίου είναι παρόμοια με τη δομή του διαμαντιού, δηλαδή, σε αυτόν τον κρύσταλλο, κάθε άτομο περιβάλλεται από τέσσερα άλλα άτομα και συνδέεται με αυτά. ομοιοπολικούς δεσμούς.

Πυριτίου είναι ημιαγωγός. Με την αύξηση της θερμοκρασίας, η ηλεκτρική αγωγιμότητά του αυξάνεται. Για παράδειγμα, οι ηλιακές μπαταρίες εγκαθίστανται σε δορυφόρους, διαστημόπλοια, σταθμούς και στέγες. Αυτές οι μπαταρίες μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια, λόγω κρυστάλλων ημιαγωγών όπως το πυρίτιο.

Σε θερμοκρασία δωματίου, το πυρίτιο είναι αδρανές., αλλά όταν θερμαίνεται αντιδρά με μέταλλα και μη μέταλλα.

Πυριτίου εγκαύματα σε οξυγόνο  με το σχηματισμό οξειδίου του πυριτίου (IV).

Στην αντίδραση αυτή, το πυρίτιο αυξάνει την κατάσταση οξείδωσης από 0 σε +4 και το οξυγόνο μειώνεται από 0 σε -2. Ως εκ τούτου, το πυρίτιο δρα ως αναγωγικός παράγοντας και το οξυγόνο ως οξειδωτικό μέσο.

Οι μειωτικές ιδιότητες του πυριτίου χρησιμοποιούνται στη μεταλλουργία να αποκτήσετε μερικά μέταλλααπό τα οξείδια τους.

Το πυρίτιο αντιδρά με μέταλλα όταν θερμαίνεται, με τον σχηματισμό ενώσεων που ονομάζονται πυριτίδια. Για παράδειγμα, σχηματίζεται πυριτικό μαγνήσιο στην αντίδραση μαγνησίου με πυρίτιο. Σε αυτή την αντίδραση, το μαγνήσιο αυξάνει την κατάσταση οξείδωσης από 0 σε +2, και το πυρίτιο μειώνεται από 0 σε -4. Ως εκ τούτου, το μαγνήσιο είναι ένας αναγωγικός παράγοντας, και το πυρίτιο είναι ένας παράγοντας οξειδώσεως.

Τα πυριτίδια εύκολα αποσυντίθενται με νερό ή οξέα.αυτό παράγει αέριο σιλανίου  - ένωση υδρογόνου πυριτίου. Έτσι, όταν το πυριτικό μαγνήσιο αλληλεπιδρά με υδροχλωρικό οξύ, σχηματίζεται χλωριούχο μαγνήσιο και αέριο σιλανίου.

Το σιλάνιο στον αέρα αυτοαναφλέγεται και καίεται με το σχηματισμό οξειδίου του πυριτίου (IV) και νερού.

Το πυρίτιο αλληλεπιδρά με πυκνά αλκαλικά διαλύματα.. Για παράδειγμα, η αλληλεπίδραση του πυριτίου με ένα συμπυκνωμένο διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου παράγει πυριτικό νάτριο και υδρογόνο.

Μπορεί να ληφθεί πυρίτιο  θέρμανση πυριτίας (IV) με μαγνήσιο ή άνθρακα.

Στην αντίδραση με το μαγνήσιο, το μαγνήσιο μειώνει το πυρίτιο από το οξείδιο του πυριτίου (IV) και στην αντίδραση του οξειδίου του πυριτίου (IV) με άνθρακα, ο άνθρακας αποκαθιστά το πυρίτιο από το οξείδιο του.

Το οξείδιο του πυριτίου (IV), σίλικα  - Το SiO 2 είναι μια στερεή, πολύ πυρίμαχη ουσία, αδιάλυτη στο νερό. Αυτό το οξείδιο έχει ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα, στους κόμβους των οποίων υπάρχουν άτομα πυριτίου και οξυγόνου.

Το οξείδιο του πυριτίου (IV) είναι οξείδιο οξέος, συνεπώς, παρουσιάζει όλες τις ιδιότητες χαρακτηριστικές αυτών των οξειδίων. Ωστόσο, αυτό το οξείδιο δεν διαλύεται στο νερό, αλλά αντιδρά με αλκαλικά διαλύματα. Έτσι, σχηματίζεται πυριτικό νάτριο και νερό στην αντίδραση του οξειδίου του πυριτίου (IV) με υδροξείδιο του νατρίου.

Το οξείδιο του πυριτίου (IV) αντιδρά με βασικά οξείδια όταν θερμαίνεται. Έτσι, κατά την αντίδραση με οξείδιο ασβεστίου, σχηματίζεται πυριτικό ασβέστιο.

Το οξείδιο του πυριτίου (IV) αλληλεπιδρά όταν θερμαίνεται με ανθρακικά άλατα, έτσι ώστε κατά την αντίδραση με ανθρακικό νάτριο να σχηματίζεται πυριτικό νάτριο και διοξείδιο του άνθρακα.

Τα πυριτικά άλατα νατρίου και καλίου ονομάζονται διαλυτά γυαλιά. Τα υδατικά διαλύματα τους είναι πυριτική κόλλα.

Το οξείδιο του πυριτίου (IV) αντιδρά με υδροφθόριο και υδροφθορικό οξύ για να σχηματίσει φθοριούχο αέριο πυρίτιο.

Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται για τη χάραξη σε γυάλινες επιγραφές, σχέδια και ετικέτες.

Η σύνθεση του πυριτικού οξέος μπορεί να εκφραστεί ως H2Si03. Το πυριτικό οξύ είναι μια ζελατινώδης, αδιάλυτη στο νερό ουσία. Αναφέρει πολύ ασθενή οξέα  (ακόμη και ασθενέστερη από τον άνθρακα). Μετά την ξήρανση, σχηματίζεται το διάλυμα που περιέχει πυριτικό οξύ σιλικαζέλ, το οποίο χρησιμοποιείται ως προσροφητικό.

Πυριτικό οξύ - χαλαρή σύνδεση  και όταν αποθηκεύεται ή θερμαίνεται, αποσυντίθεται σε σίλικα (IV) και νερό.

Ποιοτική αντίδραση στο πυριτικό ιόν  είναι η αντίδραση πυριτικών με διαλύματα ισχυρών οξέων, αυτό σχηματίζει πυριτικό οξύ με τη μορφή ζελατινώδους ιζήματος. Για παράδειγμα, στην αντίδραση πυριτικού νατρίου με υδροχλωρικό οξύ, σχηματίζεται ένα άλας - χλωριούχο νάτριο και πυριτικό οξύ με τη μορφή ζελατινώδους ιζήματος.

Ας κάνουμε ένα πείραμα. Για να γίνει αυτό, παραλείψτε το διοξείδιο του άνθρακα μέσω διαλύματος πυριτικού νατρίου. Σε αυτή την περίπτωση, μπορούμε να παρατηρήσουμε το σχηματισμό ζελατινώδους ιζήματος. Αυτό σχημάτισε πυριτικό οξύ. Έτσι, το πυριτικό οξύ είναι πολύ αδύναμο, ακόμα πιο αδύναμο από το ανθρακικό οξύ, το οποίο μπορεί να το μεταφέρει από το διάλυμα άλατος.

Και τώρα σε αυτό το ζελατινώδες ίζημα προσθέτουμε ένα συμπυκνωμένο διάλυμα αλκαλίων και θερμαίνουμε μια λάμπα πνεύματος στη φλόγα. Το ίζημα αρχίζει να διαλύεται λόγω του σχηματισμού ενός διαλυτού άλατος, πυριτικού νατρίου.

Χρησιμοποιείται πυρίτιο  για υλικά ημιαγωγών και κράματα ανθεκτικά στα οξέα. Μία τέτοια ένωση πυριτίου όπως καρβίδιο του πυριτίου  - SiC - χρησιμοποιείται για την άλεση των κοπτικών εργαλειομηχανών και τη στίλβωση πολύτιμων λίθων, διότι σε σκληρότητα είναι κατώτερη μόνο από το διαμάντι.

Τα γυάλινα σκεύη Quartz κατασκευάζονται από χαλαζία, η οποία αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες και ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας.

Υδατοδιαλυτά πυριτικά άλατα νατρίου και καλίου (" διαλυτό γυαλί") Χρησιμοποιείται ως πυρίμαχος παράγοντας για τον εμποτισμό ξύλου και υφασμάτων. Για την κατασκευή πυρίμαχων και μονωτικών υφασμάτων χρησιμοποιούνται επίσης φυσικά πυριτικά άλατα - αμίαντος.

Με την πυριτική βιομηχανία συμπεριλαμβάνεται η παραγωγή:

· Γυαλί.

· Κεραμικά προϊόντα (πορσελάνη, κεραμική), τούβλα, κεραμίδια και υλικά στέγης.

· Τσιμέντο.

Οι ενώσεις πυριτίου αποτελούν τη βάση για την παραγωγή γυαλιού και τσιμέντου. Για παράδειγμα, τα συνηθισμένα γυάλινα παράθυρα παράγονται με τήξη μείγματος σόδας, ασβεστόλιθου και άμμου. Το γυαλί έχει την ικανότητα να μαλακώνει και σε τετηγμένη κατάσταση να παίρνει ένα διαφορετικό σχήμα, έτσι χρησιμοποιείται για την παραγωγή πιάτων.

Ορισμένες ιδιότητες του γυαλιού δίνουν πρόσθετα. Για παράδειγμα, εάν αντικαταστήσετε το οξείδιο του νατρίου με οξείδιο του καλίου, μπορείτε να πάρετε ένα στερεό Ποτήρι από μποέμμε την προσθήκη οξειδίου του μολύβδου (II) κρυσταλλικό γυαλίμε την προσθήκη οξειδίου του χρωμίου (III) πράσινο γυαλί, προσθέτοντας οξείδιο κοβαλτίου -   μπλε, και προσθήκη διοξειδίου του μαγγανίου (ΙΙ) - μοβ. Προσθέτοντας άλατα χρυσού και σεληνίου, πάρτε ρουμπίνι γυαλίαπό τα οποία κατασκευάζονται τα αστέρια Μόσχα Κρεμλίνο.

Προκειμένου να βελτιωθούν οι μηχανικές ιδιότητες του γυαλιού σβήνει. Η απόσβεση είναι ότι το γυαλί μιας ειδικής σύνθεσης θερμαίνεται σε θερμοκρασία περίπου 600 ° C, και στη συνέχεια ψύχεται γρήγορα. Μια τέτοια σκλήρυνση σας επιτρέπει να πάρετε αλεξίσφαιρο γυαλί.

Γυαλί είναι γνωστό στον άνθρωπο για μεγάλο χρονικό διάστημα, πριν από τρία ή τέσσερα χιλιάδες χρόνια, η παραγωγή γυαλιού ήταν Την Αίγυπτο, τη Συρία, τη Φοινίκη, τη Μαύρη Θάλασσα.

Το γυαλί είναι ένα εκπληκτικό υλικό. Στο Αρχαία Ρώμη  οι πλοίαρχοι έμαθαν πώς να πάρουν έγχρωμο γυαλί και να κάνουν μωσαϊκό από τα κομμάτια τους. Παράθυρα από βιτρίνες από εκκλησίες, μουσεία, διάφορα ψηφιδωτά πάνελ είναι κατασκευασμένα από γυαλί.

Εφαρμογές γυαλιού  εκτεταμένη: είναι ένα παράθυρο, μπουκάλι, λαμπτήρας, καθρέφτης και οπτικός.

Η κύρια πρώτη ύλη στην παραγωγή κεραμικών προϊόντων είναι ο πηλός. Όταν αναμειγνύεται ο πηλός με νερό, σχηματίζεται μάζα πάστας, η οποία, μετά από ξήρανση και ψήσιμο, μπορεί να διατηρήσει το σχήμα της. Ορισμένα καλύμματα κεραμικής κερασάκι  - ένα λεπτό στρώμα υαλώδους υλικού. Το Glaze κάνει την κεραμική αδιάβροχη, την προστατεύει από τη μόλυνση, προστατεύει από τη δράση οξέων και αλκαλίων, προσθέτει λάμψη.

Μια σημαντική ένωση πυριτίου είναι τσιμέντου. Λαμβάνεται με πυροσυσσωμάτωση πηλού και ασβεστόλιθου. Αν αναμιγνύετε σκόνη τσιμέντου με νερό, το λεγόμενο " τσιμεντοκονία, Που στη συνέχεια βαθμιαία σκληραίνει. Αν προσθέσετε στην τσιμεντοκονία ή το χαλίκι, θα πάρετε σκυρόδεμα. Η αντοχή του σκυροδέματος μπορεί να αυξηθεί εάν εισέλθετε στο σιδερένιο σκελετό, τότε θα αποδειχθεί οπλισμένο σκυρόδεμααπό τα οποία κατασκευάζονται πάνελ τοίχου, μπλοκ επικαλύψεων.

Το πυρίτιο ελήφθη στο 1824   έτος από τον Σουηδό χημικό Bercalius. Αλλά δώδεκα χρόνια πριν, πήρε το πυρίτιο Gay Lussac και Tenar, αλλά ήταν πολύ μολυσμένο με ακαθαρσίες.

Λατινικό όνομα πυριτίου  από τη λατινική silex  - "πυρίτιο". Το ρωσικό όνομα "πυρίτιο" προέρχεται από την ελληνική kremnos  - "βράχος, βράχος".

Έτσι, πυρίτιο - στοιχείο IVΑ ομάδες. Χαρακτηρίζεται από καταστάσεις οξείδωσης +4 και -4. Σε αντιδράσεις με οξυγόνο και άλλα μη-μέταλλα, εμφανίζει μειωτικές ιδιότητες, και σε αντιδράσεις με μέταλλα - οξείδωση. Στη φύση, το πυρίτιο βρίσκεται υπό τη μορφή ενώσεων. Η πιο συνηθισμένη σύνθεσή του είναι το οξείδιο του πυριτίου (IV) - πυριτία, το οποίο είναι οξείδιο του οξέος και παρουσιάζει ιδιότητες χαρακτηριστικές αυτών των οξειδίων. Η ένωση υδρογόνου του πυριτίου είναι σιλάνιο - SiH 4 , το οποίο σχηματίζεται από την δράση οξέων ή νερού σε πυριτίδια - ενώσεις μετάλλων με πυρίτιο. Το οξείδιο του πυριτίου (IV) αντιστοιχεί σε πυριτικό οξύ. Αυτό το αδύναμο διβασικό, ζελατινώδες, αδιάλυτο στο νερό οξύ. Μια ποιοτική αντίδραση στο πυριτικό ιόν είναι η δράση ισχυρών οξέων σε πυριτικά άλατα, καθώς ως αποτέλεσμα αυτών των αντιδράσεων σχηματίζεται ένα ζελατινώδες ίζημα - πυριτικό οξύ. Το οξείδιο του πυριτίου (IV) και τα πυριτικά χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία. Η πυριτική βιομηχανία περιλαμβάνει την παραγωγή γυαλιού και τσιμέντου, κεραμικών προϊόντων και τούβλων.