Bài 17. Silic và hợp chất của silic

A. SILIC

Cấu hình electron của Si: 1s²2s²2p⁶3s²3p².

Silic ở ô thứ 14, nhóm IV A, chu kì 3 của bảng tuần hoàn

I. TÍNH CHẤT VẬT LÝ

- Silic gồm có : Silic tinh thể và vô định hình

- Silic tinh thể có cấu trúc giống kim cương, màu xám, ánh kim, có tính bán dẫn, nóng chảy ở 1420^oC

- Silic vô định hình là chất bột màu nâu

- Silic có tính chất vật lí của nguyên tố nửa kim loại.

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Số oxi hóa của Si giống C: -4, 0, +2, +4

Vừa có tính khử, vừa có tính oxy hoá.

1. Tính khử

a) Tác dụng với phi kim

- Với Flo ở đều kiện thường: Si + 2F₂ → SiF₄

- Với halogen, O₂: ở nhiệt độ cao

Si + O₂  SiO₂

b) Tác dụng với hợp chất:

Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H₂

2. Tính oxi hoá

Khi tác dụng với kim loại ở nhiệt độ cao tạo các silixua kim loại

Si + 2Mg Mg₂Si (Magie silixua) 

III. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

Tinh thể thạch anh

- Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai sau Oxi, chiếm gần 29,5% khối lượng Vỏ Trái Đất.

- Trong tự nhiên không có Silic tự do, mà chỉ gặp được ở dạng hợp chất: chủ yếu silic đioxit; các khoáng vật silicat; cao lanh, thạch anh, ...

IV. ỨNG DỤNG

Silic siêu tinh khiết là chất bán dẫn, được dùng trong kĩ thuật

Ứng dụng của Silic

V. ĐIỀU CHẾ

Nguyên tắc:

Dùng chất khử mạnh (Mg, Al, C…) khử SiO₂ ở nhiệt độ cao

SiO₂ + 2Mg  Si + 2MgO

B. HỢP CHẤT CỦA SILIC

I. SILIC DIOXIT

- Silic đioxit là chất ở dạng tinh thể, nóng chảy ở 1713^oC, không tan trong nước.

- Oxít axít nên tác dụng kiềm đặc nóng hoặc nóng chảy.

SiO₂ + 2NaOH  Na₂SiO₃ + H₂O.

SiO₂ tan được trong HF.

SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O

→ Dung dịch HF dùng để khắc chữ và hình trên thuỷ tinh.

II. AXIT SILIXIT (H₂SiO₃)

- Kết tủa keo: Không tan trong nước.

- Dễ mất nước khi đun nóng

- Là axít yếu, yếu hơn cả H₂CO₃: Phương trình Na₂SiO₃ + CO₂ + H₂O → H₂SiO₃↓ + Na₂CO₃

III. MUỐI SILICAT

Đa số muối silicat không tan.

Chỉ có muối silicat của Kim loại kiềm tan trong H₂O.