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 lí
- Silic tồn tại ở hai dạng:
- Silic tinh thể
- Silic vô định hình
II.Tính chất hóa học
1.Tính khử
Tác dụng với phi kim: Silic tác dụng trực tiếp với flo; với clo, brom, iot ở điều kiện đun nóng
\[\overset{0}{\mathop{Si}}\,+2{{F}_{2}}\to \overset{+2}{\mathop{Si}}\,{{F}_{4}}\]
\[\overset{0}{\mathop{Si}}\,+{{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}\overset{+2}{\mathop{Si}}\,{{O}_{2}}\]
Tác dụng với hợp chất
\[\overset{0}{\mathop{Si}}\,+NaOH+{{H}_{2}}O\to N{{a}_{2}}\overset{+4}{\mathop{Si}}\,{{O}_{3}}+2{{H}_{2}}\uparrow \]
2.Tính oxi hóa
Tác dụng với kim loại tạo thành silixua kim loại
\[\overset{0}{\mathop{Si}}\,+2Mg\xrightarrow{{{t}^{0}}}M{{g}_{2}}\overset{-4}{\mathop{Si}}\,\]
II.Trạng thái tự nhiên
- Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trên Trái đất.
- Tồn tại dưới dạng hợp chất, chủ yếu là silic đioxxit.
IV.Ứng dụng
Silic tinh khiết làm chất bán dẫn trong thiết bị kĩ thuật.
V.Điều chế
HỢP CHẤT CỦA SILIC
I.Silic đioxit
SiO2 là chất dạng tinh thể, nhiệt độ nóng chảy cao, không tan trong nước nhưng tan chậm trong kiềm đặc và HF.
\[Si{{O}_{2}}+2NaOH\xrightarrow{{{t}^{0}}}N{{a}_{2}}Si{{O}_{3}}+{{H}_{2}}O\]
\[Si{{O}_{2}}~+\text{ }4HF\text{ }\to \text{ }Si{{F}_{4}}~+\text{ }2{{H}_{2}}O\]
II.Axit silixic
- H2SiO3 là chất ở dạng keo, không tan trong nước.
- Là một axit yếu
\[N{{a}_{2}}Si{{O}_{3}}~+\text{ }C{{O}_{2}}~+\text{ }{{H}_{2}}O\text{ }\to \text{ }~N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}~+\text{ }{{H}_{2}}Si{{O}_{3}}\]
III. Muối silicat
H2SiO3+ ddKiềm → Muối silicat
Bài 1 (Trang 79 – SGK)
Nêu những tính chất hóa học giống và khác nhau giữa silic và cacbon. Viết các phương trình hóa học để minh họa ?
Bài giải
Tính chất giống nhau
- Đều có tính oxi hoá
\[\overset{0}{\mathop{C}}\,+2\overset{0}{\mathop{Mg}}\,\to \overset{+2}{\mathop{M{{g}_{2}}}}\,\overset{-4}{\mathop{C}}\,\]
\[\overset{0}{\mathop{Si}}\,+2\overset{0}{\mathop{Ca}}\,\to \overset{+2}{\mathop{C{{a}_{2}}}}\,\overset{-4}{\mathop{Si}}\,\]
- Đều có tính khử
Tác dụng với phi kim
\[\overset{0}{\mathop{C}}\,+2\overset{0}{\mathop{S}}\,\to \overset{+4}{\mathop{C}}\,\overset{-2}{\mathop{{{S}_{2}}}}\,\]
\[\overset{0}{\mathop{Si}}\,+{{O}_{2}}\to \overset{+4}{\mathop{Si}}\,\overset{-2}{\mathop{{{O}_{2}}}}\,\]
Tác dụng với hợp chất:
\[\overset{0}{\mathop{Si}}\,+NaOH+{{H}_{2}}O\to N{{a}_{2}}\overset{+4}{\mathop{Si}}\,{{O}_{3}}+2{{H}_{2}}\uparrow \]
\[\overset{0}{\mathop{C}}\,+4H\overset{+5}{\mathop{N}}\,{{O}_{3}}\to 3\overset{+4}{\mathop{C}}\,{{O}_{2}}+4NO\uparrow +2{{H}_{2}}O\]
Bài 2 (Trang 79 – SGK)
Số oxi hóa cao nhất của silic thể hiện ở hợp chất nào sau đây?
A. SiO
B. SiO2
C. SiH4
D. Mg2Si
Hướng dẫn giải:
Chọn B
Bài 3 (Trang 79 – sGK)
Khi cho nước tác dụng với oxit axit thì axit sẽ không được tạo thành, nếu oxit axit đó là:
A. Cacon đioxit
B. Lưu huỳnh đioxit
C. Silic đioxit
D. Đinitơ pentaoxit
Hướng dẫn giải:
Chọn C
Bài 4 (Trang 79 – SGk)
Từ SiO2 và các hóa chất cần thiết khác, hãy viết phương trình hóa học của các phản ứng điều chế axit silixic?
Hướng dẫn giải:
\[Si{{O}_{2}}\text{ }\xrightarrow{+NaOH}NaSi{{O}_{3}}\text{ }\xrightarrow{+C{{O}_{2}},{{H}_{2}}O}\text{ }{{H}_{2}}Si{{O}_{3}}\]
Các phương trình hóa học:
SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O
Na2SiO3 + CO2 + H2O → H2SiO3 + Na2CO3
Bài 5 (Trang 79 – SGK)
Phương trình ion rút gọn: 2H+ + SiO32- → H2SiO3↓
ứng với phản ứng nào giữa các chất nào sau đây?
A. Axit cacbonic và canxi silicat
B. Axit cacbonic và natri silicat
C. Axit clohiđrit và canxi silicat
D. Axit clohiđrit và natri silicat
Hướng dẫn giải:
Chọn D
Bài 6 (Trang 79 – SGK)
Cho hỗn hợp silic và than có khối lượng 20,0g tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH đặc, đun nóng. Phản ứng giải phóng ra 13,44 lít khí hidro (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%.
Hướng dẫn giải:
Si + 2NaOH + 2H2O → Na2SiO3 + 2H2↑
1mol 2mol
0,30 mol 0,60 mol
\[%{{m}_{Si}}=\text{ }\frac{0,3.28}{20}.100%=42%\]
