☰ Содержание · Химия

Кремний и его соединения

Уроки 13–14 · 2 урока · И.Р. Аскаров, К. Гопиров, Н.Х. Тухтабоев. Химия, 9 класс, переработанное 4-е издание. НМИУ «O‘zbekiston», Ташкент, 2019
13

Кремний: положение в периодической системе и строение атома

Учебник: с. 61–62
ЦельЗнать положение кремния в периодической системе, строение его атома, нахождение в природе, получение и применение; сравнивать его с углеродом.
Новые слова
кремний · kremniyкварц · kvarsполупроводник · yarimo‘tkazgichвосстановление · qaytarish
Объяснение

Кремний Si — элемент 3-го периода, главной подгруппы IV группы, порядковый номер 14, электронная формула 1s²2s²2p⁶3s²3p², четыре внешних электрона, p-элемент. В соединениях он четырёхвалентен, степени окисления –4 (Mg₂Si, SiH₄) и +4 (SiO₂). Его внешний слой подобен слою углерода, но атом кремния больше, его внешние электроны находятся дальше от ядра, поэтому неметаллический характер у него слабее, чем у углерода. Связь Si–H почти неполярна, поэтому SiH₄ не проявляет ни кислотных, ни основных свойств. Кремний — второй по распространённости элемент в земной коре после кислорода (около 27,6 % по массе) и встречается только в соединениях: кварц и песок SiO₂, глина, полевой шпат, гранит. Его получают восстановлением его оксида: SiO₂ + 2Mg → 2MgO + Si и SiO₂ + 2C → Si + 2CO (1500–1750 °C). Добавленный в сталь, кремний улучшает её магнитные и кислотоупорные свойства, а чистый кристаллический кремний служит полупроводником в электронных схемах и солнечных элементах.

Примеры
SiO₂ + 2Mg → 2MgO + Si: 120 г SiO₂ (M = 60 г/моль, 2 моль) дают 2 моль Si, то есть 2 · 28 = 56 г кремния.
Углерод и кремний: у обоих ns²np² и оба проявляют +4 и –4; различие: углерод находится во 2-м периоде, имеет малый радиус и является более сильным неметаллом; кремний — в 3-м периоде, имеет больший радиус и является более слабым неметаллом.
Работа в классе

«Таблица C и Si»: начертите в тетради таблицу из двух столбцов со строками: период, электронная формула, оксид (CO₂ и SiO₂), водородное соединение (CH₄ и SiH₄), агрегатное состояние и применение. Заполните её своими словами и сравните с одноклассником. Нужны только тетрадь и ручка.

Упражнения
1
Запишите электронную формулу кремния и укажите его период и группу.
2
Почему кремний встречается в природе только в соединениях?
3
Сколько граммов кремния можно получить из 120 г SiO₂ с помощью магния? (M(SiO₂) = 60, A(Si) = 28)
4
Почему SiH₄ не проявляет кислотных свойств?