Свойства кремния. Его важнейшие соединения
Кристаллический кремний — серое твёрдое вещество с металлическим блеском, плавящееся при 1420 °C. При нагревании он соединяется с кислородом, галогенами и углеродом: Si + O₂ → SiO₂, Si + 2Cl₂ → SiCl₄, Si + C → SiC (карборунд); с металлами образует силициды: Si + 2Mg → Mg₂Si, а кислоты затем дают силан: Mg₂Si + 4HCl → 2MgCl₂ + SiH₄↑ (который самовоспламеняется на воздухе). С кислотами он не реагирует, но растворяется в щёлочи: Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H₂↑. SiO₂ — кислотный оксид с атомной кристаллической решёткой: твёрдый, тугоплавкий и нерастворимый в воде; у CO₂ молекулярная решётка, поэтому он газ, а SiO₂ — твёрдое вещество. При сплавлении со щелочами или оксидами он даёт силикаты: SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O, SiO₂ + CaO → CaSiO₃, а из кислот реагирует только с плавиковой: SiO₂ + 4HF → SiF₄↑ + 2H₂O. H₂SiO₃ — нерастворимая, очень слабая кислота, слабее даже угольной: Na₂SiO₃ + CO₂ + H₂O → Na₂CO₃ + H₂SiO₃↓; при нагревании H₂SiO₃ → SiO₂ + H₂O. Растворимы только Na₂SiO₃ и K₂SiO₃, а их раствор называют жидким стеклом.
Карточки «вопрос — ответ»: на одной стороне вещество (Si, SiO₂, H₂SiO₃, Na₂SiO₃), на другой — два его свойства и одно уравнение. Опрашивайте друг друга в парах. Плавиковая кислота и силан — только теория; в школе с ними никто не работает.