Silicij i njegovi spojevi
Dobivanje silicija
Termička redukcija kvarca koksom u električnim pećima pri temperaturi višoj od 1800
SiO2(S) + 2C(s) -> Si(l) + 2CO(g)
Praškasti silicij može se dobiti redukcijom K2SiF6 elementarnim kalijem
Za dobivanje kristaličnog silicija primjenjuje se metoda redukcije SiO2 pomoću suviška aluminija
Vrlo čisti silicij dobiva se redukcijom ultračistog triklorsilana (SiHCI3) vodikom
Upotreba silicija
Svojstva silicija
Dvije alotropske modifikacije
amorfna
kristalna
termička razgradnja SiCl4 pri 800°C
Kristali silicija su sivkasti i tvrdi, a imaju metalni sjaj
Amorfni silicij u obliku je smeđeg praha koji se lako tali, odnosno isparava
Čist kristal i silicij loš je vodič električne struje, dapače, izolator je
Kemijski prilično inertan
Pri sobnoj temperaturi postojan je na zraku
Zagrijavanjem u oksidacijskoj atmosferi prevlači se slojem oksida (SiO2) koji sprječava daljnju oksidaciju
Kristalni silicij se ne otapa u kiselinama, osim fluorovodičnoj, ali zato čak i sa slabim lužinama reagira vrlo živo uz oslobađanje vodika
Pri visokim temperaturama reagira s dušikom (1400°C) i brojnim metalima dajući silicide, legure ili intermetalne spojeve
Silicij ima tri stabilna izotopa 28Si (92,23%), 29Si (4,67%) i 30Si (3,10%), a poznat je veći broj radio aktivnih izotopa od kojih izotop 32Si ima najdulje vrijeme poluraspada
Osim kao poluvodički materijal, silicij se upotrebljava za dobivanje legure sa željezom
U metalurgiji se koristi kao sredstvo za dezoksidaciju rastaljenih metala i za izradu silicijevih antikorozivnih čelika otpornih prema kiselinama
Vrlo široku upotrebu imaju razni silikati, npr. za dobivanje stakala, keramika, emajla, cemenata (betona), opeka, vatrostalnih materijala, azbesta i raznih drugih industrijskih proizvoda
Spojevi silicija
Silicij stvara spojeve u kojima ima oksidacijski broj -4 i +4
U spojeve s negativnim stupnjem oksidacije pripadaju silani i silicidi, a u spojeve s pozitivnim stupnjem oksidacije pripadaju halogenidi, karbidi, nitridi, oksidi, kiseline, soli silicijevih kiselina i silikoni.
Silicijevi hidridi (silani) spojevi su silicija s vodikom opće formule SinH2n+2 koji su analogni ugljikovodicima
Silicidi su spojevi silicija s metalima. S metalima manje elektronegativnosti silicij daje silicide pretežno ionskog karaktera, a ostali imaju strukturu koja je karakteristična za legure
Ca2Si2, CaSi2 i Ca2S
Silicijevi halogenidi su spojevi silicija s halogenim elementima
Silicijev(IV)-fluorid (SiF4, tetrafluorsilan) bezbojan je plin oštra i zagušljiva mirisa
Silicijev(IV)- klorid (SiCI4, tetraklorsilan) bistra je, bezbojna tekućina
Silicijev(IV)-karbid (SiC, karborundum) potpuno je čist i bezbojan
Silicijeve kiseline
Silikati su soli silicijevih kiselina koji su u prirodi jako rasprostranjeni i tvore brojne minerale kao što su: gline, feldspati, anortiti, ortoklasi, zeoliti, tinjci, albiti, cirkon, serpentin, talk i drugi
Silikoni su sintetski polimeri spojeva silicija s organskim radikalom i s kisikom
