CẤU tạo và TÍNH CHẤT vật lí sio2

SiO2
A.
1.
-

CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Cấu tạo
Công thức phân tử: SiO2
Phân tử khối : 60
Silic đioxit là một oxit axit còn có tên gọi khác là Silica hay Thạch anh
Ở điều kiện thường SiO2 không tồn tại dưới dạng phân tử riêng lẻ mà
tồn tại dưới dạng tinh thể (thạch anh, triđimit,coesit và cristtobalit).SiO2
β

α

-

có hai dạng: dạng bền ở nhiệt độ thấp, dạng bền ở nhiệt độ cao.
Cơ sở cấu trúc mạng lưới silicat là tứ diện , Người ta chia ra làm 5 loại, tuỳ
theo sự trùng hợp của tứ diện [SiO4] hay cầu aluminô-silic-ôxy thành các
nhóm cấu trúc khác nhau
+ Cấu trúc tinh thể nhọn: silicat có những tứ diện đều đẳng hướng.
+ Silicat có nhóm kích thước giới hạn.
+ Silicat có nhóm tạo nên mạng lưới hình xích đơn và xích kép (cấu
trúc băng dải dài vô tận)
+ Silicat có cấu trúc tấm lớp:
+ Silicat có nhóm tạo nên cấu trúc khung:

2.

Liên kết Si-O là liên kết ion-cộng hoá trị
Tính chất vật lý

mật độ

2,0-2,3 gm/cm3

dẫn điện

rất khác nhau

dẫn nhiệt

0,01 W / cm K (số lượng lớn)


nhiệt độ khuếch tán

Cm2/sec 0,009 (số lượng lớn)

hệ số giãn nở nhiệt

0,5 ppm / K [lưu ý Si nhiệt điểm kinh nghiệm 2,3
ppm / K]

chiết suất
hằng số điện môi

B.

1,46 [nhiệt oxide]
3,9 [nhiệt oxide]; CVD oxit khác nhau tùy thuộc
vào H

Silic đioxit là chất ở dạng tinh thể , có độ cứng cao
Không tan trong nước , độ hoà tan : 0,012g/100ml
Nóng chảy ở 1713oC
Nhiệt độ sôi : 2.230 °C

TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

- Nó không tác dụng với oxi, clo, brom và axit ngay cả khi đun nóng. Ở điều
kiện thường, nó chỉ tác dụng với F2 và HF :
SiO2 + 2F2

→

SiF4 + O2

- SiO2 là oxit axit:
- SiO2 pư chậm với kiềm đặc, pư dễ với kiềm nóng chảy hoặc cacbonat KLK
nóng chảy:
SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O.
SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2.
- SiO2 tan trong axit HF do pư:
SiO2 + 4HF → SiF4 + 2 H2O
=>Phản ứng trên được dùng để khắc trên thủy tinh.

C. ĐIỀU CHẾ

- Trong phòng thí nghiệm, SiO2 vô định hình ở dạng bột trắng có thể điều chế
bằng cách nung nóng kết tủa của axit silixic.
- Điều chế các sol silic: SiO2 hoạt động
- Vỏ trấu sau khi nung nóng ở 6000C thì các chất hữu cơ bị phân hủy, chỉ còn lại SiO2 ở dạng tinh thể. Tiếp tục nung nóng SiO2 trong điều kiện yếm khí,
trong khoảng thời gian 50h – 100h, thì xuất hiện các sol, tức là tạo nên SiO2
hoạt động.
- Dù silica phổ biến trong tự nhiên nhưng ta cũng có thể tự điều chế (tuy hơi
khó) bằng cách cho silic phản ứng với oxi ở nhiệt độ cao theo sgk hóa 9)
Si (r) + O2 (k) → SiO2 (r)
D.
-

ỨNG DỤNG
Trong xây dựng: dùng làm chất phụ gia xi măng, gạch chịu lửa và ngói, ...
Trong đời sống: dùng làm chất hút ẩm, chế tạo thiết bị lọc nước, đồ dùng
bằng thủy tinh, chất bán dẫn,...

- Ngày nay, Silic đioxit còn được dùng làm nguyên liệu để sản xuất vật liệu
xúc tác mao quản trung bình như: MCM-41, MCM-48, SBA-15, SBA-16...
- Silica là một vật liệu gốm khá rộng rãi sử dụng
 Sản xuất Silicon
Hầu hết silicon được sản xuất như là một ferroalloy hoặc ferrosilicon hoặc
mangan silicon, được sử dụng độc quyền trong việc sản xuất ra thép.
Nguyên liệu cho sản xuất silicon> 98,5-99 SiO2%,  Công nghiệp điện tử
• Mạch
+ Silica có tính chất điện môi rất tốt và cách điện. Đối với những lý do này nó
được sử dụng như là một chất trơ trong mạch điện tử,và được sử dụng làm

mạch điện.


•

Chất bán dẫn

+ Các tính dẫn điện của chất bán dẫn là không cao như của kim loại, tuy nhiên,
họ có những đặc điểm độc đáo điện cho chúng đặc biệt hữu ích. Các tính chất
điện của các vật liệu này là cực kỳ nhạy cảm với sự hiện diện của các tạp chất.
Silicon là một chất bán dẫn nội tại, có nghĩa là nó dựa trên cấu trúc điện tử vốn
có của nó. chất bán dẫn silicon được sử dụng trong các mạch tích hợp ứng
dụng.
•

Vật liệu chịu lửa

+ Silica đã mở rộng đáng kể nhiệt độ nóng chảy khá cao làm cho nó la một vật
liệu chịu nhiệt tốt
+ Do thực tế là silic không hòa tan trong phần lớn các axit, nó được sử dụng
như một loại vật liệu chịu lửa trong môi trường axit
+ Vì vậy,. Đa số các ứng dụng của nó là trong ngành công nghiệp thủy tinh.
•

Thủy tinh Vật liệu chịu lửa

+ Silica là một vật liệu quan trọng để sử dụng như một vật liệu chịu lửa trong
sản xuất thủy tinh

•

Sản xuất vật liệu chịu lửa .
Cát

+ Có rất nhiều loại của cát tồn tại trong đó có những ứng dụng khác nhau.Mà
giai đoạn khoáng sản chủ yếu trong họ tất cả là thạch anh.
•

Gạch cát

+ Lớp Gạch cát nhỏ hơn 75mm và có hàm lượng silica trên 97,5%, tạp chất bao
gồm vật liệu gốm.