ویژگی های عنصر

14 Si 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2

ایزوتوپ ها: 28 Si (92.27%). 29 Si (4.68%); 30 Si (3.05%)

سیلیکون بعد از اکسیژن از نظر فراوانی در رتبه دوم قرار دارد پوسته زمینعنصر (27.6٪ وزنی). در طبیعت در حالت آزاد یافت نمی شود.

ترکیبات Si سمی هستند. استنشاق ذرات ریز SiO 2 و سایر ترکیبات سیلیکونی (به عنوان مثال، آزبست) باعث یک بیماری خطرناک - سیلیکوزیس می شود.

در حالت پایه، اتم سیلیکون دارای ظرفیت = II و در حالت برانگیخته = IV است.

پایدارترین حالت اکسیداسیون Si +4 است. در ترکیبات با فلزات (سیلیسیدها) S.O. -4.

روش های بدست آوردن سیلیکون

رایج ترین ترکیب طبیعی سیلیکون سیلیس (سیلیس دی اکسید) SiO 2 است. این ماده اولیه اصلی برای تولید سیلیکون است.

1) کاهش SiO 2 با کربن در کوره های قوس در 1800 "C: SiO 2 + 2C = Si + 2CO

2) Si با خلوص بالا از یک محصول فنی طبق این طرح به دست می آید:

الف) Si → SiCl 2 → Si

ب) Si → Mg 2 Si → SiH 4 → Si

خواص فیزیکی سیلیکون اصلاحات آلوتروپیک سیلیکون

1) سیلیکون کریستالی - یک ماده خاکستری نقره ای با درخشش فلزی، یک شبکه کریستالی از نوع الماس. m.p. 1415 "C، نقطه جوش 3249" C، چگالی 2.33 گرم بر سانتی متر مکعب؛ یک نیمه هادی است.

2) سیلیکون آمورف - پودر قهوه ای.

خواص شیمیایی سیلیکون

در بیشتر واکنش ها، Si به عنوان یک عامل کاهنده عمل می کند:

در دمای پایینسیلیکون از نظر شیمیایی بی اثر است واکنش پذیریبه شدت افزایش می یابد.

1. در دمای بالاتر از 400 درجه سانتیگراد با اکسیژن واکنش می دهد:

Si + O 2 = SiO 2 اکسید سیلیکون

2. با فلوئور در دمای اتاق واکنش می دهد:

Si + 2F 2 = تترا فلوراید سیلیکون SiF 4

3. واکنش ها با هالوژن های دیگر در دمای = 300 - 500 درجه سانتی گراد رخ می دهد

Si + 2Hal 2 = SiHal 4

4. با بخار گوگرد در دمای 600 درجه سانتی گراد یک دی سولفید تشکیل می دهد:

5. واکنش با نیتروژن در دمای بالای 1000 درجه سانتیگراد رخ می دهد:

3Si + 2N 2 = Si 3 N 4 سیلیکون نیترید

6. در دمای = 1150 درجه سانتی گراد با کربن واکنش می دهد:

SiO 2 + 3C = SiC + 2CO

کربوراندوم از نظر سختی نزدیک به الماس است.

7. سیلیکون مستقیما با هیدروژن واکنش نمی دهد.

8. سیلیکون در برابر اسیدها مقاوم است. فقط با مخلوطی از اسیدهای نیتریک و هیدروفلوریک (هیدروفلوریک) تعامل دارد:

3Si + 12HF + 4HNO 3 = 3SiF 4 + 4NO + 8H 2 O

9. با محلول های قلیایی واکنش می دهد و سیلیکات می دهد و هیدروژن آزاد می کند:

Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2

10. از خواص کاهنده سیلیکون برای جداسازی فلزات از اکسیدهای آنها استفاده می شود:

2MgO = Si = 2Mg + SiO 2

در واکنش با فلزات، Si یک عامل اکسید کننده است:

سیلیکون با فلزات s و بیشتر فلزات d سیلیسیدها را تشکیل می دهد.

ترکیب سیلیسیدهای یک فلز معین ممکن است متفاوت باشد. (به عنوان مثال، FeSi و FeSi 2؛ Ni 2 Si و NiSi 2.) یکی از شناخته شده ترین سیلیسیدها، سیلیسید منیزیم است که می توان آن را از برهمکنش مستقیم مواد ساده به دست آورد:

2Mg + Si = Mg 2 Si

سیلان (مونوسیلان) SiH 4

سیلان ها (سیلیکاهای هیدروژنی) Si n H 2n + 2، (آلکان ها را رجوع کنید)، که در آن n = 1-8. سیلان ها آنالوگ آلکان ها هستند که در ناپایداری زنجیره های -Si-Si- با آنها تفاوت دارند.

مونوسیلان SiH 4 - گاز بی رنگبا بوی نامطبوع؛ محلول در اتانول، بنزین.

روشهای بدست آوردن:

1. تجزیه سیلیسید منیزیم با اسید کلریدریک: Mg 2 Si + 4HCI = 2MgCI 2 + SiH 4

2. احیا هالیدهای Si با لیتیوم آلومینیوم هیدرید: SiCl 4 + LiAlH 4 = SiH 4 + LiCl + AlCl 3

خواص شیمیایی.

سیلان یک عامل احیا کننده قوی است.

1.SiH 4 با اکسیژن حتی در دماهای بسیار پایین اکسید می شود:

SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O

2. SiH 4 به راحتی هیدرولیز می شود، به خصوص در یک محیط قلیایی:

SiH 4 + 2H 2 O = SiO 2 + 4H 2

SiH 4 + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 4H 2

اکسید سیلیکون (IV) (سیلیکا) SiO 2

سیلیس به شکل وجود دارد اشکال مختلف: کریستالی، بی شکل و شیشه ای. رایج ترین شکل کریستالی کوارتز است. هنگامی که سنگ های کوارتز از بین می روند، ماسه های کوارتزی تشکیل می شوند. تک بلورهای کوارتز شفاف، بی رنگ (سنگ کریستال) یا رنگی با ناخالصی در رنگ های مختلف (آمیتیست، عقیق، یاس و غیره) هستند.

SiO 2 آمورف به شکل کانی عقیق یافت می شود: سیلیکاژل به طور مصنوعی تولید می شود که از ذرات کلوئیدی SiO 2 تشکیل شده و جاذب بسیار خوبی است. شیشه ای SiO 2 به شیشه کوارتز معروف است.

خواص فیزیکی

SiO 2 بسیار کمی در آب حل می شود و همچنین عملاً در حلال های آلی نامحلول است. سیلیس یک دی الکتریک است.

خواص شیمیایی

1. SiO 2 - اکسید اسیدبنابراین، سیلیس آمورف به آرامی در محلول های آبی قلیایی ها حل می شود:

SiO 2 + 2NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O

2. SiO 2 همچنین هنگام گرم شدن با اکسیدهای اساسی برهمکنش می کند:

SiO 2 + K 2 O = K 2 SiO 3;

SiO 2 + CaO = CaSiO 3

3. SiO 2 که یک اکسید غیر فرار است، دی اکسید کربن را از Na 2 CO 3 (در طول همجوشی) جابجا می کند.

SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2

4. سیلیس با اسید هیدروفلوئوریک واکنش می دهد و هیدروفلوئوروسیلیک اسید H 2 SiF 6 را تشکیل می دهد:

SiO 2 + 6HF = H 2 SiF 6 + 2H 2 O

5. در دمای 250 - 400 درجه سانتیگراد، SiO 2 با HF گازی و F 2 واکنش می دهد و تترافلوروسیلان (تترا فلوراید سیلیکون) را تشکیل می دهد.

SiO 2 + 4HF (گاز) = SiF 4 + 2H 2 O

SiO 2 + 2F 2 = SiF 4 + O 2

اسیدهای سیلیسیک

شناخته شده:

اسید ارتوسیلیک H 4 SiO 4 ;

متاسیلیکون (سیلیکون) اسید H 2 SiO 3 ;

اسیدهای دی و پلی سیلیسیک

تمام اسیدهای سیلیسیک کمی در آب محلول هستند و به راحتی محلول های کلوئیدی تشکیل می دهند.

روش های دریافت

1. رسوب با اسیدها از محلول های سیلیکات فلزات قلیایی:

Na 2 SiO 3 + 2HCl = H 2 SiO 3 ↓ + 2 NaCl

2. هیدرولیز کلروسیلانها: SiCl 4 + 4H 2 O = H 4 SiO 4 + 4HCl

خواص شیمیایی

اسیدهای سیلیسیک اسیدهای بسیار ضعیفی هستند (ضعیف تر از اسید کربنیک).

هنگامی که گرم می شوند، آنها آبگیری می کنند و سیلیس را به عنوان محصول نهایی تشکیل می دهند.

H 4 SiO 4 → H 2 SiO 3 → SiO 2

سیلیکات - نمک اسیدهای سیلیسیک

از آنجایی که اسیدهای سیلیسیک بسیار ضعیف هستند، نمک های آنها در محلول های آبی به شدت هیدرولیز می شوند:

Na 2 SiO 3 + H 2 O = NaHSiO 3 + NaOH

SiO 3 2- + H 2 O = HSiO 3 - + OH - (محیط قلیایی)

به همین دلیل، هنگامی که دی اکسید کربن از محلول های سیلیکات عبور می کند، اسید سیلیسیک از آنها جابجا می شود:

K 2 SiO 3 + CO 2 + H 2 O = H 2 SiO 3 ↓ + K 2 CO 3

SiO 3 + CO 2 + H 2 O = H 2 SiO 3 ↓ + CO 3

این واکنش را می توان در نظر گرفت واکنش کیفیسیلیکات کردن یون ها

در بین سیلیکات ها فقط Na 2 SiO 3 و K 2 SiO 3 بسیار محلول هستند که به آنها شیشه محلول می گویند. محلول های آبی - شیشه مایع.

شیشه ای

شیشه پنجره معمولی دارای ترکیب Na 2 O CaO 6 SiO 2 است، یعنی مخلوطی از سیلیکات سدیم و کلسیم است. از ترکیب سود Na 2 CO 3 ، سنگ آهک CaCO 3 و شن و ماسه SiO 2 به دست می آید.

Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2СO 2

سیمان

یک ماده اتصال پودری که هنگام برهمکنش با آب، توده پلاستیکی را تشکیل می دهد که به مرور زمان به بدنه ای سنگ مانند تبدیل می شود. مصالح اصلی ساختمان

ترکیب شیمیایی رایج ترین سیمان پرتلند (در درصد وزنی) 20 تا 23 درصد SiO 2 است. 62 - 76% CaO; 4 - 7% Al 2 O 3; 2-5٪ Fe 2 O 3; 1-5٪ MgO.

کلروسیلان ها مهم ترین معرف ها در صنایع شیمیایی هستند که بسیاری از آنها از کلرزنی پیوند سیلیکون-هیدروژن (Si-H) به دست می آیند. چنین کلرزنی معمولاً از طریق استفاده از معرف های سمی و/یا گران قیمت حاوی فلز حاصل می شود. محققان دانشگاه تل آویو یک روش کاتالیزوری جدید، ساده، انتخابی و بسیار کارآمد برای کلرزنی پیوندهای Si-H بدون استفاده از فلزات یافته اند. ترکیب بور tris(pentafluorophenyl)borane B(C 6 F 5) 3 به عنوان یک کاتالیزور و به عنوان یک عامل کلر کننده استفاده می شود - اسید هیدروکلریک HCl. مکانیسم واکنش بر اساس آزمایش‌های واکنش رقابتی و محاسبات مکانیکی کوانتومی پیشنهاد شد. اثر در منتشر شد Angewandte Chemie International Edition- یکی از تاثیرگذارترین مجلات شیمی در جهان.

کلروسیلان ها - موادی با پیوند سیلیکون-کلر با فرمول کلی R3 Si-Cl (که در آن R هر گروه آلی، هیدروژن یا کلر دیگر است) - در بسیاری از صنایع استفاده می شود. شیمی آلی: سنتز داروها، پلیمرها و بسیاری از مواد دیگر. به عنوان مثال، تقریباً هیچ سنتز آلی چند مرحله ای بدون آنها نمی تواند انجام شود، زیرا بسیاری از گروه های فعال با کمک آنها محافظت می شوند (همچنین به گروه محافظت مراجعه کنید). اگر چندین گروه فعال روی یک مولکول وجود داشته باشد، می توان یکی از آنها را به طور انتخابی (بدون تأثیر روی بقیه) با یک محافظ سیلیکونی (سیلیل اتر) با استفاده از کلروسیلان مناسب مسدود کرد، سپس واکنش های مورد نظر با سایر گروه های واکنش پذیر انجام می شود و در مرحله بعدی محافظ سیلیکون حذف می شود و گروه محافظت شده برای واکنش های بعدی آزاد می شود. سیلیکون حذف می شود گروه محافظبه راحتی و بدون تأثیر بر سایر بخش های مولکول، به همین دلیل است که چنین محافظتی بسیار محبوب است. شرایط متفاوتی برای محافظت از گروه های مختلف مورد نیاز است. علاوه بر این، معمولاً گروه‌های مشابهی که در محیط‌های شیمیایی مختلف قرار می‌گیرند، واکنش‌های متفاوتی نشان می‌دهند. بنابراین، شیمیدان ها به کلروسیلان هایی با واکنش پذیری متفاوت یا به عبارت دیگر با گروه های مختلف روی اتم سیلیکون نیاز دارند.

یکی از محبوب ترین روش ها برای تولید کلروسیلان ها، کلرزنی پیوند سیلیکون-هیدروژن (Si-H) است. روش‌های کلاسیک (از جمله تجاری) برای کلرزنی این پیوندها را می‌توان به استوکیومتری (برای هر مول از پیوند کلردار، تعداد مول مربوط به یک معرف فعال‌کننده مورد نیاز است) و کاتالیزوری (کاتالیزور یک مولکول را فعال می‌کند و پس از کلرزنی آن). ، به حالت اولیه خود باز می گردد تا مولکول بعدی را فعال کند). کلرزنی استوکیومتری پیوندهای Si-H از طریق نمک های فلزی در ترکیب با منابع کلر خطرناک مانند کلریدهای سمی قلع، کلر عنصری سمی و تتراکلرید کربن سرطان زا انجام می شود. روش های شناخته شده برای کلرزنی کاتالیزوری این پیوندها با منابع کلر غیر سمی (مانند اسید هیدروکلریک) شامل استفاده از کاتالیزورهای گران قیمت فلزات واسطه مانند پالادیوم است. سیلان ها مستقیماً بدون فعال شدن با اسید کلریدریک واکنش نمی دهند.

علیرغم این واقعیت که سیلیکون مستقیماً زیر کربن در جدول تناوبی قرار دارد، شیمی آنها بسیار متفاوت است (به عنوان مثال، ساختارهای جفت یون تماسی و جدا شده از حلول ترکیب سیلنیل-لیتیوم برای اولین بار به دست آمد. "عناصر"، 2016/09/23). به طور خاص، پیوند هیدروژن به سیلیکون ضعیف تر از کربن است و به گونه ای قطبی شده است که هیدروژن دارای بار منفی است و می تواند به عنوان یک شبه هالوژن رفتار کند. دانشمندان دانشگاه تل آویو از این ویژگی برای فعال کردن پیوند Si-H با استفاده از tris(pentafluorophenyl)borane B(C 6 F 5) 3 استفاده کردند. B(C 6 F 5) 3 یک ترکیب بور غیر سمی و نسبتاً ارزان (در مقایسه با فلزات واسطه) با سه حلقه پنتافلوروفنیل است. فلوروفنیل‌ها چگالی الکترون را از اتم بور می‌کشند، بنابراین بور با اتم هیدروژن با بار منفی روی سیلیکون واکنش می‌دهد و پیوند Si-H را ضعیف می‌کند و به کلر از اسید هیدروکلریک (HCl) اجازه می‌دهد تا جایگزین هیدروژن شود. از دو اتم هیدروژن (H - از سیلیکون و H + از اسید هیدروکلریک) هیدروژن مولکولی H 2 به دست می آید (شکل 1).

یک مثال جداگانه از واکنش کلرزنی تری اتیل سیلان در شکل 1 نشان داده شده است. 3. اسید کلریدریک با ریختن محلول غلیظ اسید سولفوریک روی آن تولید می شود. نمک سفره. اسید هیدروکلریک گازی تشکیل می شود که از طریق یک لوله به محلول تولوئن هم زده کلروسیلان و کاتالیزور وارد می شود. تنها با استفاده از یک مولکول B(C 6 F 5) 3 تا 100 مولکول Et 3 SiH (یعنی یک درصد مول، 1 مول درصد) با HCl اضافی، واکنش در 15 دقیقه کامل می شود.

با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتومی، نویسندگان مدلی از ساختار حالت گذار واکنش (شکل 4) و انرژی مورد نیاز برای عبور این واکنش در فاز گاز (25.5 کیلو کالری بر مول) به دست آوردند.

صرفاً کشف یک واکنش جدید برای انتشار در یک مجله خوب کافی نیست. هنوز لازم است حداقل امکان کاربرد گسترده آن نشان داده شود و مکانیسم پیشنهادی با آزمایش‌های اضافی و/یا محاسبات نظری تأیید شود. اما این ممکن است کافی نباشد. برای یک انتشار بسیار خوب، مطلوب است که یک ویژگی از واکنش نشان داده شود که در واکنش های قبلا شناخته شده و استفاده شده وجود ندارد.

برای شروع، نویسندگان با روش خود، با استفاده از B(C 6 F 5) 3 و اترات آن Et 2 O·B(C 6 F 5) 3، چندین سیلان با جایگزین های مختلف R - از ارگانوسیلیکن (tBuMe 2 Si) کلر زدند. ) به سیلوکسید (Et 3 SiO): Me 2 (tBuMe 2 Si)SiH، Ph 2 (Et 3 SiO)SiH، Me 2 SiClH، Ph 2 SiClH، Ph 2 SiH 2، PhMeSiH 2. آنها همچنین توانستند کلرزنی گام به گام سیلان ها را با دو هیدروژن Ph 2 SiH 2، PhMeSiH 2، با استفاده از غلظت های مختلف کاتالیزور (از 1 تا 10 مول درصد) و تغییر زمان واکنش نشان دهند.

در این مرحله، به جز خود واکنش، هیچ نتیجه غیرعادی تشخیص داده نشد. نویسندگان سپس کلرزنی یک سیلان واکنش پذیرتر را با سه هیدروژن PhSiH 3 آزمایش کردند. در اینجا شایان ذکر است که کلرزنی گام به گام PhSiH 3 کار آسانی نیست، زیرا واکنش می تواند به راحتی از مرحله تک کلره (PhSiClH 2) به کلرزنی مضاعف (PhSiCl 2 H) عبور کند. در اینجا نویسندگان با یک غافلگیری خوشایند روبرو شدند. هنگام استفاده از 10 مول٪ B(C 6 F 5) 3، واکنش در 10 دقیقه ادامه یافت و 87٪ PhSiCl 2 H و 13٪ PhSiClH 2 به دست آمد. با این حال، هنگام استفاده از اترات Et 2 O·B(C 6 F 5) 3 به عنوان کاتالیزور دقیقاً در شرایط مشابه (10 مول، 10 دقیقه)، نسبت محصولات تقریباً برعکس بود: 16٪ PhSiCl 2 H و 84% PhSiClH 2 (واکنش های 1 و 2 در جدول). با کاهش 10 برابری غلظت کاتالیست، تولید انحصاری PhSiClH 2 در یک مرحله امکان پذیر شد (واکنش 4 در جدول). کلرزنی مضاعف با اترات حتی پس از 1000 دقیقه به طور کامل انجام نمی شود (واکنش 6 در جدول).

چرا واکنش با اترات با واکنش اصلی متفاوت است؟ از این گذشته ، اترات فقط برای راحتی مورد استفاده قرار گرفت - جداسازی آن آسان تر است و نسبت به همتای بدون اتر خود در هوا پایدارتر است. در محلول، مولکول دی اتیل اتر (Et 2 O) از بور جدا می شود و در تئوری باید مانند کاتالیزور اصلی رفتار کند. شاید خود مولکول دی اتیل اتر به نوعی در واکنش شرکت کند؟ تأیید این فرضیه با تجزیه و تحلیل محلول پس از واکنش به دست آمد - معلوم شد که اتان C 2 H 6 وجود دارد که فقط از طریق تجزیه مولکول دی اتیل اتر می تواند در محلول ظاهر شود. سپس محققان واکنش استوکیومتری (نسبت 1:1) PhSiH 3 را با Et 2 O·B(C 6 F 5) بدون افزودن HCl انجام دادند و فنیل (اتوکسی) سیلان و اتان را به عنوان محصولات به دست آوردند. دی اتیل اتر در واقع تجزیه شد (شکل 5).

ظاهراً این اولین مرحله از تمام واکنش‌هایی است که توسط اترات کاتالیز می‌شوند. در مرحله دوم، HCl با اتوکسی سیلان واکنش می دهد و اتانول آزاد می شود که به جای دی اتیل اتر به بور اضافه می شود و زنجیره کاتالیزوری را ادامه می دهد (شکل 6). نویسندگان فرض کردند که کلر زنی دوم کند می شود زیرا اتانول با مولکول کلردار از قبل کندتر از مولکول کلر نشده واکنش می دهد. این فرض با یک آزمایش جداگانه و با استفاده از محاسبات مکانیکی کوانتومی انرژی های تمام مراحل واکنش با دو نوع کاتالیزور ثابت شد.

جایگزینی کاتالیزورهای مبتنی بر فلزات گرانبها در صنعت به دلیل هزینه بالای کاتالیزور، منابع محدود و سمیت بسیار مهم است. تریس (پنتافلوروفنیل) بوران به طور فزاینده ای در بین شیمیدانان کاتالیزور محبوبیت پیدا می کند و احتمالاً واکنش های جالب بیشتری را در رابطه با آن مشاهده خواهیم کرد.

یکی از محبوب ترین عناصر در تکنولوژی و صنعت سیلیکون است. خواص غیر معمول خود را مدیون این است. امروزه ترکیبات مختلفی از این عنصر وجود دارد که نقش مهمی در سنتز و ایجاد محصولات فنی، ظروف، شیشه، تجهیزات، مصالح ساختمانی و تکمیلی، جواهرات و سایر صنایع ایفا می کند.

مشخصات کلی سیلیکون

اگر موقعیت سیلیکون را در نظر بگیریم جدول تناوبی، پس می توانیم این را بگوییم:

1. در گروه IV از زیر گروه اصلی قرار دارد.
2. شماره سریال 14.
3. جرم اتمی 28.086.
4. نماد شیمیایی Si.
5. نام سیلیکون یا در لاتین - silicium است.
6. پیکربندی الکترونیکی لایه بیرونی 4e:2e:8e است.

شبکه کریستالی سیلیکون شبیه الماس است. اتم ها در گره ها قرار دارند. با این حال، به دلیل طول پیوند طولانی تر، خواص فیزیکی سیلیکون بسیار متفاوت از خواص اصلاح آلوتروپیک کربن است.

خواص فیزیکی و شیمیایی

چند نوع دیگر از دی اکسید سیلیکون:

• کوارتز؛
• رودخانه و؛
• سنگ چخماق;
• فلدسپات ها

استفاده از سیلیکون در چنین اشکالی در کارهای ساختمانی، فناوری، الکترونیک رادیویی، صنایع شیمیایی و متالورژی محقق می شود. تمام اکسیدهای ذکر شده با هم متعلق به یک ماده واحد هستند - سیلیس.

کاربید سیلیکون و کاربردهای آن

سیلیکون و ترکیبات آن واقعی هستند. یکی از این مواد کربوراندوم یا کاربید این عنصر است. فرمول شیمیایی SiC. در طبیعت به عنوان ماده معدنی موسانیت وجود دارد.

در شکل خالص خود، ترکیب کربن و سیلیکون کریستال های شفاف زیبایی است که ساختارهای الماس را یادآوری می کند. با این حال، برای اهداف فنی، از مواد به رنگ سبز و سیاه استفاده می شود.

ویژگی های اصلی این ماده که امکان استفاده از آن در متالورژی، فناوری و صنایع شیمیایی را می دهد به شرح زیر است:

• نیمه هادی با شکاف گسترده؛
• خیلی درجه بالاقدرت (7 در مقیاس Mohs)؛
• مقاوم در برابر درجه حرارت بالا؛
• پایداری الکتریکی و هدایت حرارتی عالی

همه اینها امکان استفاده از کربوراندوم را به عنوان یک ماده ساینده در متالورژی و سنتز شیمیایی فراهم می کند. و همچنین بر اساس آن برای تولید LED های طیف گسترده، قطعات کوره های شیشه ای، نازل ها، مشعل ها، جواهرات (ارزش موسانیت بالاتر از زیرکونیای مکعبی است).

سیلان و معنای آن

ترکیب هیدروژنی سیلیکون سیلان نامیده می شود و نمی توان آن را با سنتز مستقیم از مواد اولیه به دست آورد. برای به دست آوردن آن از سیلیسیدهای فلزات مختلف استفاده می شود که با اسیدها درمان می شوند. در نتیجه گاز سیلان آزاد می شود و نمک فلزی تشکیل می شود.

نکته جالب این است که ترکیب مورد نظر هرگز به تنهایی تشکیل نمی شود. واکنش همیشه منجر به مخلوطی از مونو، دی و تری سیلان می شود که در آن اتم های سیلیکون به صورت زنجیره ای به یکدیگر متصل می شوند.

این ترکیبات با توجه به خواص خود، عوامل کاهنده قوی هستند. آنها خودشان به راحتی توسط اکسیژن، گاهی اوقات با انفجار، اکسید می شوند. واکنش‌ها با هالوژن‌ها همیشه خشن و با آزاد شدن انرژی زیاد است.

زمینه های کاربرد سیلان ها به شرح زیر است:

1. واکنش ها سنتزهای آلی، در نتیجه ترکیبات سیلیکون ارگانوسیلیکی مهم تشکیل می شود - سیلیکون ها، لاستیک ها، درزگیرها، روان کننده ها، امولسیون ها و غیره.
2. میکروالکترونیک (مانیتورهای کریستال مایع، مدارهای فنی یکپارچه و غیره).
3. بدست آوردن پلی سیلیکون فوق العاده خالص.
4. دندانپزشکی برای پروتز.

بنابراین، ارزش سیلان ها در دنیای مدرنبالا

اسید سیلیسیک و سیلیکات ها

هیدروکسید عنصر مورد نظر، اسیدهای سیلیسیک مختلف است. برجسته کردن:

• متا
• ارتو
• پلی سیلیس و سایر اسیدها

همه با هم متحد می شوند خواص عمومی- بی ثباتی شدید در حالت آزاد. آنها به راحتی تحت تأثیر دما تجزیه می شوند. در شرایط عادی، آنها برای مدت طولانی وجود ندارند، ابتدا به یک سل و سپس به ژل تبدیل می شوند. پس از خشک شدن، به چنین ساختارهایی سیلیکاژل می گویند. آنها به عنوان جاذب در فیلترها استفاده می شوند.

مهم، از نقطه نظر صنعتی، نمک اسیدهای سیلیسیک - سیلیکات است. آنها زمینه ساز تولید موادی مانند:

• شیشه؛
• بتن؛
• سیمان؛
• زئولیت؛
• کائولن؛
• چینی؛
• فیانس
• کریستال؛
• سرامیک.

سیلیکات های فلزات قلیایی محلول هستند، اما سایر سیلیکات ها محلول نیستند. بنابراین سیلیکات سدیم و پتاسیم را شیشه مایع می نامند. چسب اداری معمولی - همین. نمک سدیماسید سیلیسیک

اما جالب ترین ترکیبات هنوز هم شیشه هستند. چه انواعی از این ماده را ارائه کرده اند! امروز آنها گزینه های رنگی، نوری و مات را دریافت می کنند. ظروف شیشه ای با شکوه و تنوع خود شگفت زده می شوند. با افزودن اکسیدهای فلزی و غیرفلزی خاصی به مخلوط، بیشترین میزان را دارد انواع مختلفشیشه ای گاهی اوقات حتی ترکیب یکسان، اما درصد متفاوت اجزاء منجر به تفاوت در خواص ماده می شود. به عنوان مثال می توان به ظروف چینی و سفالی اشاره کرد که فرمول آن SiO 2 *AL 2 O 3 *K 2 O است.

این یک شکل از محصول بسیار خالص است که ترکیب آن به عنوان دی اکسید سیلیکون توصیف می شود.

اکتشافات در زمینه ترکیبات سیلیکون

در طی چند سال اخیر تحقیقات ثابت شده است که سیلیکون و ترکیبات آن مهمترین شرکت کننده در وضعیت طبیعی موجودات زنده هستند. بیماری هایی مانند:

• سل؛
• آرتریت؛
• آب مروارید؛
• جذام;
• اسهال خونی؛
• روماتیسم؛
• هپاتیت و دیگران

فرآیندهای پیری خود بدن نیز با محتوای کمی سیلیکون مرتبط است. آزمایش های متعدد بر روی پستانداران ثابت کرده است که با کمبود این عنصر، حملات قلبی، سکته مغزی، سرطان رخ می دهد و ویروس هپاتیت فعال می شود.

برجسته ترین ویژگی شیمی سیلیکون غلبه بسیار پایدار است ترکیبات اکسیژن. تمام ترکیبات دیگر آن نه تنها ناپایدار هستند، بلکه در شرایط زمینی نیز نادر هستند. به طور کلی، آنها فقط در شرایط بسیار خاص تشکیل می شوند و پایدار هستند: در غیاب اکسیژن و آب. تاکنون بیش از چند صد ترکیب سیلیکونی از این دست در آزمایشگاه ها به دست نیامده است که بسیار کمتر از تعداد سیلیکات های طبیعی است. سیلیکون مانند کربن دو ترکیب با اکسیژن تشکیل می دهد: SiO و. مونوکسید SiOدر طبیعت رخ نمی دهد دامنه پایداری ترمودینامیکی این ترکیب در دمای بالا زمانی که در حالت بخار است قرار دارد. SiO2 را می توان با کاهش در دمای 1350-1500 درجه سانتی گراد به دست آورد:

خنک کننده (خاموش) سریع بخارات SiOآن را در حالت جامد بدست آورید. با خنک کننده کند SiOعدم تناسب

اکسید سخت SiOیک پودر زرد تیره است. خرج نمیکنه جریان الکتریکیو یک ماده عایق عالی است. SiOبه آرامی توسط اکسیژن اتمسفر اکسید می شود و به راحتی در قلیاها حل می شود:

آن ها نشان می دهد خواص ترمیمی. دی اکسید مشخصه ترین و پایدارترین ترکیب اکسیژن سیلیکون است. این سه تغییر کریستالی را تشکیل می دهد: کوارتز، تری دیمیت و کریستوبالیت. کریستال کوارتز یک مولکول پلیمری غول‌پیکر متشکل از چهار وجهی منفرد است که در آن هر اتم سیلیکون توسط چهار اتم اکسیژن احاطه شده است و هر اتم اکسیژن یک پیوند سه مرکزی را ایجاد می‌کند که یک اتم گوشه‌ای مشترک برای دو چهار وجهی است. به صورت شماتیک در یک تصویر مسطح می توان آن را به صورت زیر نشان داد:

همراه با پیوندهای معمول بین اتم ها سیو Oپیوندهای غیر موضعی نیز به وجود می آیند که بر اساس مکانیسم دهنده-پذیرنده به دلیل آزاد بودن 3 تشکیل می شوند. د-اوربیتال های اتم های سیلیکون، تنها 2 ص-جفت الکترون اتم های اکسیژن

اخیراً اصلاحات جدیدی به دست آمده است - stishovite و cousite. دومی فقط تحت فشار بالا به دست می آید و در شرایط عادی در حالت فراپایدار می توانند به طور نامحدود (مانند الماس) وجود داشته باشند. نوع رایج کوارتز در طبیعت، کریستال سنگی است. انواع رنگی کوارتز: ماریون (سیاه)، توپاز (دودی)، آمیتیست (بنفش)، سیترین (زرد). تغییرات فیبری (کلسدونی و کوارتزین) نیز شرح داده شده است. علاوه بر این، در کف دریاها و اقیانوس ها، آمورف از جلبک ها و مژه ها تشکیل می شود. به طور کلی دی اکسید سیلیکون فراوان ترین اکسید در پوسته زمین است. کوارتز، تری دیمیت و کریستوبالیت می توانند به یکدیگر تبدیل شوند، اما این انتقال تا حد زیادی مهار می شود. در نتیجه تری دیمیت و کریستوبالیت با وجود ناپایداری ترمودینامیکی می توانند به طور نامحدود در دمای اتاق حفظ شوند و به صورت کانی های مستقل در طبیعت وجود داشته باشند. هر یک از این تغییرات کریستالی به نوبه خود می تواند به صورت دو یا بیشترفرم های متقابل تبدیل شونده، که شکل b در دمای اتاق پایدار است، و شکل c در دمای بیشتر پایدار است. دمای بالا. یک اصلاح پایدار در دماهای بالا - β-کریستوبالیت - در 1723 درجه سانتیگراد ذوب می شود. هنگامی که سیلیس مذاب به سرعت سرد می شود، شیشه تشکیل می شود.

تغییرات کریستالی مختلف، مانند سیلیس آمورف بی آب، پلیمرهای هتروزنجیره غیر آلی هستند. در همه اشکال (به جز استشوویت)، موتیف ساختاری چهار وجهی سیلیکون-اکسیژن است. علیرغم روش یکسان بیان نقوش ساختاری، آرایش فضایی آنها برای اصلاحات مختلف متفاوت است. بنابراین، به عنوان مثال، β-کریستوبالیت دارای یک شبکه مکعبی، و β-تریدیمیت دارای یک شبکه شش ضلعی است. تفاوت بین این ساختارها مانند اسفالریت و وورتزیت است. متراکم ترین اصلاح (stishovite) با هماهنگی غیر معمول اتم ها برای ترکیبات اکسیژن سیلیکون مشخص می شود. در اینجا، هر اتم سیلیکون توسط شش اتم اکسیژن احاطه شده است. بنابراین، ساختار استیشوویت از ترکیبی از هشت وجهی سیلیکون-اکسیژن تشکیل می شود.

فعالیت شیمیاییتغییرات از کوارتز به کریستوبالیت و به ویژه سیلیس به دست آمده از آبگیری ژل اسید سیلیسیک افزایش می یابد. فلوئور، گاز HF و اسید هیدروفلوئوریک به شدت با:

در اولین واکنش، فلوئور اکسیژن را از اکسید سیلیکون جابجا می کند. هر دو واکنش به این دلیل رخ می دهند که تترا فلوراید سیلیکون ترکیب قوی تری از دی اکسید است. آنتالپی تشکیل دومی 910.9- و برای D = -1614.9 kJ/mol است.

علاوه بر این، این فرآیندها با افزایش آنتروپی (در سمت چپ - یک جامد و یک گاز، و در سمت راست - دو گاز) همراه است. بنابراین انرژی آزاد گیبس در نتیجه این فعل و انفعالات بسیار کاهش می یابد.

عملاً در آب نامحلول است. اسیدها و آکوا رژیا بر آن تأثیری ندارند. در محلول های قلیایی، به ویژه هنگامی که گرم می شود، به راحتی حل می شود:

به طور معمول، واکنش برای تولید سیلیکات ها نه در محلول، بلکه با پخت با مواد قلیایی، کربنات ها و اکسیدهای فلزی انجام می شود:

تمام این واکنش ها ماهیت اسیدی دی اکسید سیلیکون را ثابت می کند. خواص شیمیایی شیشه کوارتز تقریباً مشابه شیشه کریستال است.

از آنجایی که در آب نامحلول است، اسید سیلیسیک به طور غیر مستقیم به دست می آید:

اسید سیلیسیک حاصل از محلول به صورت رسوب ژلاتینی آزاد می شود یا در حالت کلوئیدی در محلول باقی می ماند. ترکیب آن با مقادیر مطابقت دارد و بسته به شرایط متفاوت است. اسید با = 1 و = 1 متاسیلیکون نامیده می شود و اورتوسیلیکون دارای 2 = است. تمام اسیدهایی که بیش از 1 آنها را پلی سیلیکون می نامند. این اسیدها را نمی توان در حالت آزاد جدا کرد. ترکیب آنها توسط نمک - سیلیکات تعیین می شود. تمام اسیدهای سیلیسیک بسیار ضعیف هستند. بنابراین، دارای 10 است. بنابراین، سیلیکات های محلول در آب به شدت هیدرولیز می شوند:

اسید سیلیسیک ژلاتینی نیمه آب شده، توده ای جامد، سفید و بسیار متخلخل به نام سیلیکاژل است. ظرفیت جذب بالایی دارد و آب، روغن، اترها و غیره را به شدت جذب می کند.

ترکیبات هیدروژنی سیلیکون - سیلیکات های هیدروژن یا سیلان ها - از اثر اسیدها روی سیلیسیدها به دست می آیند. فلزات فعال، به عنوان مثال

همراه با مونوسیلان، هیدروژن و پلی سیلان ها تا هگزاسیلان آزاد می شوند. محتوای سایر سیلیکات های هیدروژن در محصولات تجزیه سیلیسید منیزیم به طور طبیعی با کاهش وزن مولکولی آنها افزایش می یابد.

بر اساس ساختار و خواص فیزیکیسیلان ها شبیه هیدروکربن های سری همولوگ متان هستند. همه همولوگ های مونوسیلان تا اکتاسیلان شناخته شده اند. برای به دست آوردن عملا مهمترین مونوسیلان، از واکنش های احیا هالیدهای سیلیکون با هیدروژن یا لیتیوم آلومینیوم هیدرید استفاده می شود:

همه سیلان ها دارای بوی نامطبوع و سمی هستند. در مقایسه با هیدروکربن ها، سیلان ها با چگالی بالاتر و نقطه ذوب و جوش بالاتر مشخص می شوند، اما از نظر حرارتی پایدارتر هستند. خواص شیمیایی آنها بسیار متفاوت از نمایندگان سری متان همولوگ است و شبیه بوران ها (از لحاظ مورب شبیه به بور) است.

آنها به راحتی در هوا اکسید می شوند، یعنی. عوامل کاهنده هستند:

سیلان ها به مشتقات Fe(+3) به Fe(+2) کاهش می یابند. علاوه بر این، سیلان ها با هیدرولیز مشخص می شوند. در صورت وجود اثری از اسیدها و به ویژه قلیاها، سیلان ها از بین می روند:

تشکیل سیلیس یا سیلیکات ها در جریان هیدرولیز سیلان ها نشان دهنده ماهیت اسیدی سیلان ها است.

برای سیلیکون، چند نماینده از هیدروسیلیکات های غیر اشباع مانند پلی سیلن و پلی سیلین نیز شناخته شده است. همه آنها - جامدات، نسبت به گرما ناپایدار و بسیار واکنش پذیر است. آنها به طور خود به خود در هوا مشتعل می شوند و به طور کامل توسط آب تجزیه می شوند.

هالیدهای سیلیکون را می توان با سنتز از مواد ساده به دست آورد. همه آنها به شدت با آب تعامل دارند:

برای فلوراید واکنش برگشت پذیر است (بنابراین در HF حل می شود)، اما برای هالیدهای باقی مانده تقریباً به طور کامل به سمت راست منتقل می شود. هنگامی که هالیدهای همراه با سیلیکون در دمای بالای 1000 درجه سانتیگراد گرم می شوند، واکنشی برای تشکیل دی هالیدها رخ می دهد: که وقتی سرد می شوند، به طور نامتناسبی سیلیکون آزاد می کنند. این واکنش را می توان به عنوان یک واکنش انتقال برای تولید سیلیکون با خلوص بالا استفاده کرد.

از هالیدهای سیلیکون، بزرگترین ماده، و. تتراکلرید سیلیکون از کلرزنی مخلوط زغال سنگ و ماسه کوارتز (600-700 درجه سانتیگراد) بدست می آید:

مقادیر قابل توجهی به عنوان یک محصول جانبی در کارخانه های سوپر فسفات که بر روی مواد خام آپاتیت کار می کنند جذب می شود. از طرف دیگر، می توان آن را با حرارت دادن مخلوطی از ماسه کوارتز، فلوراید کلسیم و اسید سولفوریک تهیه کرد:

تترا فلوراید سیلیکون، با افزودن دو واحد فرمول HF، به اسید هیدروفلوئوروسیلیک (هگزافلوروسیلیک) تبدیل می‌شود:

در حالت فردی جدا نشده است، قدرت آن نزدیک به اسید سولفوریک است. نمک های آن - هگزا فلوئوروسیلیکات ها - وقتی گرم می شوند به فلوریدهای فلزی تجزیه می شوند. در ساختار هشت وجهی یونها، سیلیکون در حالت هیبریداسیون است و عدد هماهنگی آن 6 است. برای سایر هالوژنها، ترکیبات با ترکیب مشابه ناشناخته هستند.

تری کلروسیلان (یا سیلیکلروفرم) با عبور جریانی از کلرید هیدروژن خشک از روی سیلیکون (400-500 درجه سانتیگراد) به دست می آید. در هوا مشتعل نمی شود، اما در هنگام اشتعال می سوزد. ترکیبات سیلیکونی مشابه تری کلروسیلان برای هالوژن های دیگر نیز شناخته شده است. با احیای تری کلروسیلان، سیلیکون با خلوص بالا به دست می آید.

ترکیبات با سایر غیر فلزات

دی سولفید سیلیکون از برهمکنش مستقیم اجزاء به دست می آید. دی سولفید همچنین با جابجایی هیدروژن از سیلیکون در غیاب هوا در دمای 1300 درجه سانتیگراد تشکیل می شود:

دی سولفید سیلیکون - کریستال های ابریشمی سفید. دی سولفید سیلیکون با آب به i تجزیه می شود. سیلیکون مونوسولفید SiS نیز شناخته شده است. با کاهش دی سولفید در خلاء در دمای 900 درجه سانتیگراد به دست می آید. مونو سولفید یک کریستال سوزنی پلیمری است که با آب تجزیه می شود:

نیترید سیلیکون یا از اثر متقابل اجزا (در دمای بالاتر از 1300 درجه سانتیگراد) یا از i به دست می آید. در مورد دوم، ایمید سیلیکون به عنوان یک محصول میانی تشکیل می شود که در این فرآیند تجزیه حرارتیتبدیل به نیترید می شود:

کریستال های بی رنگ با مقاومت شیمیایی زیاد مشخص می شوند. تا دمای 1000 درجه سانتیگراد تحت تأثیر اکسیژن، هیدروژن و بخار آب قرار نمی گیرد. در اسیدها و محلول های قلیایی حل نمی شود. فقط ذوب های قلیایی و اسید هیدروفلوئوریک غلیظ داغ به آرامی آن را تجزیه می کنند.

از ترکیبات سیلیکون فسفر، معروف ترین آنها مونو و دی فسفید است: SiP و. آنها با برهمکنش مستقیم اجزاء در مقادیر استوکیومتری مورد نیاز به دست می آیند و با مقاومت شیمیایی مشخص می شوند. آرسنیدهای سیلیکون ترکیب مشابهی دارند.

کربن قادر به ایجاد چندین تغییر آلوتروپیک است. اینها الماس (بی اثرترین اصلاح آلوتروپیک)، گرافیت، فولرن و کاربین هستند.

زغال سنگ و دوده کربن آمورف هستند. کربن در این حالت ساختار منظمی ندارد و در واقع از قطعات ریز لایه های گرافیت تشکیل شده است. کربن آمورف تصفیه شده با بخار آب داغ، کربن فعال نامیده می شود. 1 گرم کربن فعال به دلیل وجود منافذ زیاد در آن، دارد سطح مشترکبیش از سیصد متر مربع! کربن فعال به دلیل توانایی جذب مواد مختلف به طور گسترده ای به عنوان پرکننده فیلتر و همچنین جاذب داخلی برای انواع مختلفمسمومیت

از نقطه نظر شیمیایی، کربن آمورف فعال ترین شکل آن است، گرافیت فعالیت متوسطی از خود نشان می دهد و الماس یک ماده بسیار بی اثر است. به همین دلیل در زیر بحث شده است خواص شیمیاییکربن در درجه اول باید به عنوان کربن آمورف طبقه بندی شود.

کاهش خواص کربن

کربن به عنوان یک عامل کاهنده با غیر فلزات مانند اکسیژن، هالوژن و گوگرد واکنش می دهد.

بسته به مقدار اضافی یا کمبود اکسیژن در طی احتراق زغال سنگ، تشکیل مونوکسید کربن CO یا دی اکسید کربن CO 2 امکان پذیر است:

هنگامی که کربن با فلوئور واکنش می دهد، تترا فلورید کربن تشکیل می شود:

هنگامی که کربن با گوگرد گرم می شود، دی سولفید کربن CS 2 تشکیل می شود:

کربن قادر است فلزات را پس از آلومینیوم در سری فعالیت از اکسیدهای آنها کاهش دهد. به عنوان مثال:

کربن همچنین با اکسیدهای فلزات فعال واکنش می دهد، اما در این مورد، به عنوان یک قاعده، کاهش فلز مشاهده نمی شود، بلکه تشکیل کاربید آن است:

برهمکنش کربن با اکسیدهای غیرفلزی

کربن وارد یک واکنش هم تناسبی با دی اکسید کربن CO2:

یکی از مهمترین فرآیندها از دیدگاه صنعتی به اصطلاح می باشد تبدیل زغال سنگ بخار. این فرآیند با عبور بخار آب از زغال سنگ داغ انجام می شود. واکنش زیر رخ می دهد:

در دماهای بالا، کربن قادر است حتی چنین ترکیب بی اثری مانند دی اکسید سیلیکون را کاهش دهد. در این صورت بسته به شرایط امکان تشکیل سیلیکون یا کاربید سیلیکون وجود دارد. کربوراندوم):

همچنین کربن به عنوان یک عامل کاهنده با اسیدهای اکسید کننده، به ویژه اسیدهای سولفوریک و نیتریک غلیظ واکنش می دهد:

خواص اکسیداتیو کربن

عنصر شیمیایی کربن خیلی الکترونگاتیو نیست، بنابراین عناصری که تولید می کند مواد سادهبه ندرت نشان می دهد خواص اکسید کنندهنسبت به سایر غیر فلزات

نمونه ای از این واکنش ها برهمکنش کربن آمورف با هیدروژن است که در حضور کاتالیزور گرم می شود:

و همچنین با سیلیکون در دمای 1200-1300 درجه سانتیگراد:

کربن در رابطه با فلزات دارای خواص اکسید کننده است. کربن قادر به واکنش با فلزات فعال و برخی فلزات با فعالیت متوسط ​​است. واکنش ها هنگام گرم شدن رخ می دهد:

کاربیدهای فلز فعال توسط آب هیدرولیز می شوند: و همچنین محلول های اسیدهای غیر اکسید کننده: در این حالت، هیدروکربن های حاوی کربن در همان حالت اکسیداسیون کاربید اصلی تشکیل می شوند.

خواص شیمیایی سیلیکون

سیلیکون می تواند مانند کربن به صورت کریستالی و حالت بی شکلو مانند کربن، سیلیکون آمورف به طور قابل توجهی از نظر شیمیایی فعال تر از سیلیکون کریستالی است.

گاهی اوقات سیلیکون آمورف و کریستالی را اصلاحات آلوتروپیک می نامند، که به طور دقیق، کاملاً درست نیست. سیلیکون آمورف اساساً یک کنگلومرا از ذرات ریز سیلیکون کریستالی است که به طور تصادفی نسبت به یکدیگر قرار گرفته اند.

برهمکنش سیلیکون با مواد ساده

غیر فلزات

در شرایط عادی، سیلیکون به دلیل بی اثر بودن، فقط با فلوئور واکنش نشان می دهد:

سیلیکون تنها زمانی با کلر، برم و ید واکنش نشان می دهد. مشخص است که بسته به فعالیت هالوژن، دمای متفاوتی مورد نیاز است:

بنابراین با کلر واکنش در دمای 340-420 درجه سانتیگراد رخ می دهد:

با برم - 620-700 o C:

با ید - 750-810 o C:

واکنش سیلیکون با اکسیژن رخ می دهد، اما به گرمایش بسیار قوی (1200-1300 درجه سانتیگراد) نیاز دارد، زیرا فیلم اکسید قوی تعامل را دشوار می کند:

در دمای 1200-1500 درجه سانتیگراد، سیلیکون به آرامی با کربن به شکل گرافیت برهم کنش می کند و کربن SiC را تشکیل می دهد - ماده ای با اتم. شبکه کریستالیشبیه الماس و تقریباً از نظر قدرت کمتر از آن نیست:

سیلیکون با هیدروژن واکنش نمی دهد.

فلزات

سیلیکون به دلیل الکترونگاتیوی کم خود می تواند خواص اکسید کننده را فقط نسبت به فلزات از خود نشان دهد. از میان فلزات، سیلیکون با فلزات فعال (قلیایی و خاکی قلیایی) و همچنین بسیاری از فلزات با فعالیت متوسط ​​واکنش می دهد. در نتیجه این تعامل، سیلیسیدها تشکیل می شوند:

برهمکنش سیلیکون با مواد پیچیده

سیلیکون حتی در زمان جوشاندن با آب واکنش نمی دهد، با این حال، سیلیکون آمورف با بخار آب فوق گرم در دمای حدود 400-500 درجه سانتیگراد برهمکنش می کند. در این حالت هیدروژن و دی اکسید سیلیکون تشکیل می شود:

از بین تمام اسیدها، سیلیکون (در حالت آمورف) فقط با اسید هیدروفلوئوریک غلیظ واکنش می دهد:

سیلیکون در آن حل می شود محلول های غلیظقلیایی ها واکنش با آزاد شدن هیدروژن همراه است.