Скачать 281.27 Kb.
|
Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 6» Города Мурома Реферат по Химии на тему: «Кремний, его свойства и аллотропные изменения. Кремний – биогенный элемент» Выполнила ученица 8 В класса Швецова Татьяна Руководитель Корнышова С.С. 2011 год Содержание Введение 3 История открытия кремния 4 Кремний в природе и его промышленная добыча 5 Кремний, его свойства и аллотропные видоизменения 7 Способы получения кремния 10 Соединения кремния и их свойства 11 Кремний – Биогенный элемент 14 Силикатная промышленность 17 Заключение 19 Литература 20 2 Введение Целебные свойства кремния были известны задолго до наших дней: в древней Индии и Китае издавна использовали целебные свойства молодого бамбука, содержащего кремний, а на Руси употребляли белую глину для лечения анемичных детей и немощных стариков, от отравлений и изжоги, от болезней кожи. Еще в фармацевтической практике древних Индии и Китая, а позднее и народной медицине многих стран использовались отвары, настои и экстракты из таких кремнийсодержащих растений, как хвощ, крапива, горец, бамбук и знаменитый женьшень. Более 200 лет кремний используется в классической гомеопатии, очень популярен он в современной косметологии и широко используется в мезотерапии для ревитализации (омоложения) кожи. Цель: изучить свойства кремния и природных его соединений, совершенствовать знания о строении атомов Задачи:
3 История открытия кремния Кремний — элемент главной подгруппы четвертой группы третьего периода периодической системы химических элементовД. И. Менделеева, с атомным номером 14. Обозначается символом Si (лат. Silicium). В чистом виде кре́мний был выделен в 1811 году французскими учеными Жозефом Луи Гей-Люссаком и Луи Жаком Тенаром. В 1825 году шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус действием металлического калия на фтористый кремний SiF4 получил чистый элементарный кремний. Новому элементу было дано название «силиций» (от лат. silex — кремень). Русское название «кремний» введено в 1834 году российским химиком Германом Ивановичем Гессом. В переводе c др.-греч.κρημνός — «утес, гора». (от лат. silicis – кремень; русское название от греческого – kremnos – утёс) Si – открыт Й. Берцелиусом (Стокгольм, Швеция) в 1824 г.А вот кремний (Silicium - лат.) химический элемент, атомный номер 14, IV группа периодической системы. В 1825 году шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус действием металлического калия на фторид кремния SiF4 получил чистый элементарный кремний. Новому элементу было дано название “силиций” ( от лат. silex – кремень ). Русское название “кремний” введено в 1834 году российским химиком Германом Ивановичем Гессом. В переводе с греческогоkremnos – “утес, гора ”. Нахождение в природе Содержание кремния в земной коре составляет по разным данным 27,6—29,5 % по массе. Таким образом по распространённости в земной коре кремний занимает второе место после кислорода. Концентрация в морской воде 3 мг/л[2]. Чаще всего в природе кремний встречается в виде кремнезёма - соединений на основе диоксида кремния (IV) SiO2 (около 12 % массы земной коры). Основные минералы, образуемые диоксидом кремния - это песок (речной и кварцевый), кварц и кварциты, кремень. Вторую по распространённости в природе группу соединений кремния составляют силикаты и алюмосиликаты Отмечены единичные факты нахождения чистого кремния в самородном виде: Металлический кремний в ийолитахГорячегорского массива, Петрология обыкновенных хондритов. 4 Кремний в природе и его промышленная добыча Содержание кремния в земной коре составляет по разным данным 27,6—29,5 % по массе. Таким образом по распространённости в земной коре кремний занимает второе место после кислорода. Концентрация в морской воде 3 мг/л[2]. Чаще всего в природе кремний встречается в виде кремнезёма - соединений на основе диоксида кремния (IV) SiO2 (около 12 % массы земной коры). Основные минералы, образуемые диоксидом кремния - это песок (речной и кварцевый), кварц и кварциты, кремень. Вторую по распространённости в природе группу соединений кремния составляют силикаты и алюмосиликаты Отмечены единичные факты нахождения чистого кремния в самородном виде: Металлический кремний в ийолитахГорячегорского массива, Петрология обыкновенных хондритов. Свободный кремний может быть получен прокаливанием с магнием мелкого белого песка, который по химическому составу является почти чистым окислом кремния,
образующийся при этом аморфный кремний имеет вид бурого порошка, плотность которого равна 2,0 г/см³ В промышленности кремний технической чистоты получают, восстанавливая расплав SiO2коксом при температуре около 1800 °C в дуговых печах. Чистота полученного таким образом кремния может достигать 99,9 % (основные примеси — углерод, металлы). Возможна дальнейшая очистка кремния от примесей.
5 Содержание примесей в доочищенном кремнии может быть снижено до 10−8—10−6% по массе. Более подробно вопросы получения сверхчистого кремния рассмотрены в статье Поликристаллический кремний Способ получения кремния в чистом виде разработан Николаем Николаевичем Бекетовым. Крупнейшим производителем кремния в России является ОКРусал[1] — кремний производится на заводах в г. Каменск-Уральский (Свердловская область) и г. Шелехов (Иркутская область). 6 Кремний, его свойства и аллотропные видоизменения Кристаллический кремний-это вещество темно-серого цвета со стальным блеском. Структура кремния аналогична структуре алмаза: кристаллическая решетка кубическая гранецентрированная, но из-за большей длины связи между атомами Si-Si по сравнению с длиной связи C-C твердость кремния значительно меньше, чем алмаза. Кремний очень хрупок, его плотность 2,33 г/см3 . Как и уголь, относится к тугоплавким веществам. Кристаллическая структура кремния. Кристаллическая решетка кремния кубическая гранецентрированная типа алмаза, параметр а = 0,54307 нм (при высоких давлениях получены и другие полиморфные модификации кремния), но из-за большей длины связи между атомами Si—Si по сравнению с длиной связи С—С твердость кремния значительно меньше, чем алмаза. Кремний хрупок, только при нагревании выше 800 °C он становится пластичным веществом. Интересно, что кремний прозрачен к инфракрасному излучению, начиная с длины волны 1.1 микрометр. Собственная концентрация носителей заряда — 13,1×1028м−3 Химические свойства В соединениях кремний склонен проявлять степень окисления +4 или −4, так как для атома кремния более характерно состояние sp3-гибридизации орбиталей. Поэтому во всех соединениях, кроме оксида кремния (II) SiO, кремний четырёхвалентен. Химически кремний малоактивен. При комнатной температуре реагирует только с газообразным фтором, при этом образуется летучийтетрафторид кремния SiF4. При нагревании до температуры 400—500 °C кремний реагирует с кислородом с образованием диоксида SiO2, с хлором, бромом и иодом — с образованием соответствующих легко летучих тетрагалогенидов SiHalogen4. С водородом кремний непосредственно не реагирует, соединения кремния с водородом — силаны с общей формулой SinH2n+2 — получают косвенным путем. Моносилан SiH4 (его часто называют просто силаном) выделяется при взаимодействии силицидов металлов с растворами кислот, например: Ca2Si + 4HCl → 2CaCl2 + SiH4↑. Образующийся в этой реакции силан SiH4 содержит примесь и других силанов, в частности, дисилана Si2H6 и трисилана Si3H8, в которых имеется цепочка из атомов кремния, связанных между собой одинарными связями (—Si—Si—Si—). С азотом кремний при температуре около 1000 °C образует нитрид Si3N4, с бором — термически и химически стойкие бориды SiB3, SiB6 и SiB12. Соединение кремния и его ближайшего аналога по таблице Менделеева — углерода — карбид кремнияSiC (карборунд) характеризуется высокой твердостью и низкой химической активностью. Карборунд широко используется как абразивный материал. 7 При нагревании кремния с металлами возникают силициды. Силициды можно подразделить на две группы: ионно-ковалентные (силициды щелочных, щелочноземельных металлов и магния типа Ca2Si, Mg2Si и др.) и металлоподобные (силициды переходных металлов). Силициды активных металлов разлагаются под действием кислот, силициды переходных металлов химически стойки и под действием кислот не разлагаются. Металлоподобные силициды имеют высокие температуры плавления (до 2000 °C). Наиболее часто образуются металлоподобные силициды составов MeSi, Me3Si2, Me2Si3, Me5Si3 и MeSi2. Металлоподобные силициды химически инертны, устойчивы к действию кислорода даже при высоких температурах. При восстановлении SiO2 кремнием при высоких температурах образуется оксид кремния (II)SiO. Для кремния характерно образование кремнийорганических соединений, в которых атомы кремния соединены в длинные цепочки за счет мостиковых атомов кислорода —О—, а к каждому атому кремния, кроме двух атомов О, присоединены еще два органических радикала R1 и R2 = CH3, C2H5, C6H5, CH2CH2CF3 и др. Для травления кремния наиболее широко используют смесь плавиковой и азотной кислот. Некоторые специальные травители предусматривают добавку хромового ангидрида и иных веществ. При травлении кислотный травильный раствор быстро разогревается до температуры кипения, при этом скорость травления многократно возрастает.
Для травления кремния могут использоваться водные растворы щелочей. Травление кремния в щелочных растворах начинается при температуре раствора более 60°С.
|
Фосфор, его свойства и аллотропные изменения. Фосфор биогенный элемент Ни в чьем воспаленном мозгу не могло возникнуть видение более страшное, долее омерзительное, чем это адское существо, выскочившее... | Урок «Кремний и его соединения» Цели ... | ||
Урок химии по теме: "Кремний и его соединения" Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №8» с. Манычское Апанасенковского района... | Медиатека моу пижемская средняя общеобразовательная школа Неорганическая химия. Углерод и кремний (часть 1) Неорганическая химия. Углерод и кремний часть П) | ||
Семенова Надежда – Кремний – элемент жизни Методические указания предназначены для студентов всех специальностей и всех форм обучения, а так же преподавателей руководителей... | Реферат по химии по теме: «Азот как составной элемент атмосферы Земли» Цель: изучить свойства азота и природных его соединений, совершенствовать знания о строении атомов | ||
Тема урока: Кремний и его соединения Продолжить формирование умений давать характеристику химическому элементу по положению его в периодической системе химических элементов... | Урок 25: Неметаллы 4 группы главной подгруппы Содержание в земной коре: углерод 0,087%, кремний 25,8%, германий 0,00056%, олово 0,0035%, свинец 0,0018% | ||
Конспект урока кремний и его соединения фио (полностью) Зубарева... Реактивы и оборудование: силикагель, соляная кислота, раствор силиката натрия, стакан, фенолфталеин, кристаллы окрашенных солей,... | 141980, Московская область, Дубна, ул. Жолио Кюри,6 Основы технологии связывания (сращивания) протонированных пластин кремния с гидрофильными подложками при получении структур кремний... | ||
Урок по химии в 8 классе на тему «Предмет химии. Вещества и их свойства» Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна | Реферат на тему: «Алгоритмы и его свойства» Знакомство с понятием алгоритма и возможностью его изображения в виде блок-схемы. Приобретение навыков построения алгоритмов линейной... | ||
Планирование уроков химии Класс: 8 «А», 8 «Б» Что изучает химия. Простые и сложные вещества. Свойства веществ. Химический элемент. Формы существования хим элемента | Реферат На тему: «Договор страхования» Порядок изменения, прекращение договора страхования и признание его недействительным | ||
«Аллотропия. Аллотропные модификации углерода, кислорода, олова» Цель работы: Знать понятие аллотропии, аллотропные видоизменения некоторых веществ; понимать причины существования аллотропных модификаций... | Урок на тему: Алюминий, его физические и химические свойства (9 класс) А группы на примере алюминия. Продолжить формировать умения давать характеристику элемента по его положению в периодической системе... |