Tóm tắt bài học H 11 15 silic va hop chat cua silic

SILIC VÀ HỢP CHẤT CỦA SILIC
I. SILIC
Silic ở ô thứ 14, nhóm IVA, chu kì 3 trong bảng hệ thống tuần hoàn.
Cấu hình electron của Si là 1s22s22p63s23p2.
1.
Silic (Si ) tồn tại ở hai dạng: silic tinh thể và silic vô định hình.

b. Si tinh thể:
Có cấu trúc tương tự kim cương, to nóng chảy(1420oC) và to sôi cao, màu xám, có
ánh kim.
Có tính bán dẫn: cách điện ở nhiệt độ thấp, dẫn điện ở nhiệt độ phòng.

c. Si vô định hình:
là chất bột màu trắng (không có tạp chất),
màu nâu (chứa tạp chất, chủ yếu là Fe).

ọc

2.

Cũng giống như cacbon, silic có các số oxi hoá -4, 0, +2 và +4.
Silic vô định hình có khả năng phản ứng cao hơn silic tinh thể.
0
Si

Si: +2, +4

Si: -4
Silic vừa thể hiện tính oxi hóa - vừa thể hiện tính khử .
Silic vô định hình hoạt động hơn silic tinh thể.)

a. Tính khử
Tác dụng với phi kim
Silic tác dụng trực tiếp với flo ở điều kiện thường.
0

0

+4 -1

Si+ 2F2  SiF 4
Với Cl2, Br2, I2, O2 đun nóng ; với C, S ở nhiệt độ cao.
0

0

0

+4 -2

t C
Si+ O2 
 SiO2


Tác dụng với hợp chất
Silic tác dụng tương đối mạnh với dung dịch kiềm (NaOH, KOH,…) giải phóng khí
hiđro

Si+2NaOH+H2 O  Na2SiO3 +2H2

b. Tính oxi hóa
Ở nhiệt độ cao, silic tác dụng với các kim loại như canxi, magie, sắt tạo thành
silixua kim loại.
0

0

+2

0

+4

t C
2Mg+ Si 
Mg2 Si

3. Trạng thái tự nhiên
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 ở trạng thái tự do, mà chỉ gặp ở dạng hợp chất, như:
Chủ yếu là cát , thạch anh (SiO2).
Cao lanh (Al2O3.2SiO2.2H2O)
Fenspat (Na2O.Al2O3.6SiO2)
Silic còn có trong cơ thể động, thực vật với lượng nhỏ và có vai trò đáng kể trong
hoạt động sống của thế giới hữu sinh.
4. Ứng dụng
Silic siêu tinh khiết là chất bán dẫn, được dùng trong kỹ thuật
vô tuyến và điện tử, để chế tạo tế bào quang điện, bộ khuếch đại,
bộ chỉnh lưu, pin mặt trời,…
Trong luyện kim, silic được dùng để tách oxi khỏi kim loại nóng chảy. Ferosilic là hợp

kim được dùng để chế tạo thép chịu axit.

5. Điều chế
a. Phòng thí nghiệm
Silic được điều chế bằng cách đốt cháy một hỗn hợp gồm bột magie và cát nghiền
mịn.
0

t C
SiO2 + 2Mg 
 Si+ 2MgO

b. Công nghiệp
Trong công nghiệp, silic được điều chế bằng cách dùng than cốc khử silic đioxit
trong lò điện ở nhiệt độ cao:
0

t C
SiO2 + 2C 
 Si+ 2CO


II. HỢP CHẤT CỦA SILIC
1. Si i đioxi (SiO2)

a. Tính chất vật lí - trạng thái tự nhiên
Silic đioxit là chất ở dạng tinh thể, nóng chảy ở 1713oC, không tan trong nước.
Trong thiên nhiên, SiO2 tinh thể chủ yếu ở dạng khoáng vật thạch anh.
Cát là SiO2 có chứa nhiều tạp chất.
Silic đioxit là nguyên liêu quan trọng để sản xuất thủy tinh, đồ gốm,…

b. Tính chất hoá học
Silic đioxit tan chậm trong dung dịch kiềm đặc, nóng, tan dễ trong kiềm nóng
chảy:
0

t C
SiO2 + 2NaOH 
Na2 SiO3 +H2 O

Silic đioxit tan được trong axit flohidric:
0

t C
SiO2 + 4HF 
 SiF4 + 2H2 O

2. Axit silixic (H2SiO3)
Axit silixic (H2SiO3) dạng keo, không tan trong nước, dễ mất nước khi
đun nóng, khi mất một phần nước, tạo thành vật liệu xốp là silicagen.
0

t C
H2 SiO3 
 SiO2 +H2 O

Axit silixic là axit rất yếu, yếu hơn cả axit cacbonic, nên dễ bị khí CO2 đẩy ra khỏi
dung dịch muối của nó
Na2SiO3 + CO2 + H2O → H2SiO3 + Na2CO3

3. Muối silicat
a. Tính tan:
Axit silixic dễ tan trong dung dịch kiềm, tạo thành muối silicat. Chỉ có muối silicat
kim loại kiềm tan được trong nước.
Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 và K2SiO3 được gọi là thuỷ tinh lỏng.
Sản xuất vải hoặc gỗ khó cháy.
Dùng để chế tạo keo dán thuỷ tinh, sứ và vật liệu xây dựng chịu nhiệt.
Ở trong dung dịch,
cho phản ứng kiềm.

silicat

kim

loại


 2NaOH + H2SiO3
Na2 SiO3 + 2H2 O 


kiềm

bị

thuỷ

phân

mạnh

Bài t p áp dụng 1
Từ SiO2 và các chất cần thiết khác, hãy viết phương trình hóa học của các phản ứng điều
chế axit silixic.

Bài t p áp dụng 2
Cho hỗn hợp silic và than có khối lượng 20,0 g tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH
đặc, đun nóng. Phản ứng giải phóng ra 13,44 lít khí hiđro (đktc). Xác định thành phần
phần trăm khối lượng của silic trong hỗn hợp ban đầu, biết rằng phản ứng xảy ra với
hiệu suất 100%.