Характерные свойства кремния и его соединений

Элементы IVА-группы. Эту группу Периодической системы составляют элементы углерод С, кремний Si, германий Ge, олово Sn и свинец РЬ. Электронная конфигурация внешнего уровня их атомов ns np . В соединениях эти элементы проявляют характерные степени окисления (+11) и (+IV). По электроотрицательности и химическим свойствам элементы С и Si относятся к неметаллам, элементы Ge, Sn и РЬ-к амфотерным элементам, металлические свойства которых возрастают при увеличении порядкового номера и уменьшении степени окисления. [c.146]

Своеобразные химические свойства фтора и большое практическое значение многих его соединений обусловили развитие ряда методов, основанных на образовании или разложении нерастворимых и комплексных соединений. Известно, что ионы фтора образуют в водных растворах прочные комплексные (иногда нерастворимые) соединения с алюминием, железом, кремнием, цирконием, ураном, титаном и другими элементами. Некоторые соединения (например, фтористый алюминий) растворимы в воде, но очень мало диссоциируют и почти не подвергаются гидролизу. Эти свойства соединений фтора широко используются в химическом анализе для определения и отделения ряда элементов, а также для определения ионов фтора Для методов, основанных на образовании или разложении соединений фтора, характерны следующие группы реакций. [c.426]

ХАРАКТЕРНЫЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЯ И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ [c.183]

Поэтому кремний — элемент 3-го периода — по структуре и свойствам однотипных соединений существенно отличаете от углерода — элемента 2-го периода. Максимальное координационное число кремния равно шести, а наиболее характерное — четырем. Как и для других элементов 3-го периода, связывание для кремния не характерно и потому в отличие от углерода зр - и ар -гибридные состояния для него неустойчивы. Кремний в соединениях имеет степени окисления +4 и —4. [c.442]

Химические свойства. По химическим свойствам кремний, как и углерод, является неметаллом, но неметалличность выражена слабее, так как он имеет большой атомный радиус (см. табл. 4.1). В табл. 4.1 представлены и другие характеристики элемента. Поскольку у атомов кремния на внешнем энергетическом уровне находится 4 электрона, то для кремния характерна степень окисления как —4, так и +4 (известно соединение 810, где степень окисления кремния +2). [c.173]

Химические свойства р-металлов IV группы. В своих соединениях олово и свинец сохраняют свойства кремния и германия, но металлический характер сказывается сильнее и более характерными оказываются соединения, соответствующие степени окисления +2. [c.421]

Б главных подгруппах устойчивость соединений, в которых элемент проявляет высшую степень окисленности, с увеличением порядкового номера элемента, как правило, уменьшается. Так, соединения, в которых степень окисленности углерода или кремния равна +4, вполне устойчивы, тогда как аналогичные соединения свипца (например, РЬОг) мало устойчивы и легко восстанавливаются. В побочных подгруппах проявляется обратная закономерность с возрастанием порядкового номера элемента устойчивость высших окислительных состояний повышается. Так, соединения хрома (VI)—сильные окислители, а для соединений молибдена (VI) и вольфрама(VI) окислительные свойства ие характерны. [c.648]

ПОЛУПРОВОДНИКИ — вещества с электронной проводимостью, величина электропроводности которых лежит между электропроводностью металлов и изоляторов. Характерной особенностью П. является положительный температурный коэффициент электропроводности (в отличие от металлов). Электропроводность П. зависит от температуры, количества и природы примесей, влияния электрического поля, света и других внешних факторов. К П. относятся простые вещества — бор, углерод (алмаз), кремний, германий, олово (серое), селен, теллур, а также соединения — карбид кремния, соединения типа filmen (инднй — сурьма, индий — мышьяк, галлий — сурьма, алюминий — сурьма), соединения двух или трех элементов, в состав которых входит хотя бы один элемент IV—VII групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева, некоторые органические вещества — полицены, азоаромати-ческие соединения, фталоцианин, некоторые свободные радикалы и др. К чистоте полупроводниковых материалов предъявляют повышенные требования, например, в германии контролируют примеси 40 элементов, в кремнии — 27 элементов и т. д. Тем не менее некоторые примеси придают П. определенные свойства и тип проводимости, а потому и являются необходимыми. Содержание примесей не должно превышать 10 —Ш %. П. применяются в приборах в виде монокристаллов с точно определенным содержанием примесей. Применение П. в различных отраслях техники, в радиотехнике, автоматике необычайно возросло в связи с большими преимуществами полупроводниковых приборов — они экономичны, надежны, имеют высокий КПД, малые размеры и др. [c.200]

Исключая еще мало изученную систему Ва—Si, можно констатировать, что металлы группы А образуют немногочисленные силициды, как и металлоиды группы В, тогда как для переходных металлов IV—VUI групп характерно наличие многочисленных соединений с кремнием, иногда со сложной формулой. В последних системах образуются силициды, обладающие металлическими свойствами (высокая тепло- и электропроводность, наличие металлического блеска). Такие силициды имеют общий электронный ансамбль [628]. Среди них имеются типичные металлические соединения (например, силициды меди). Чем выше содержание кремния в силицидах, тем больше ослабляется в них связь между атомами металла, которая заменяется сильной связью Ме—Si. Эта связь также обладает металлическим характером [662]. В дисилицидах связь Ме—Ме практически отсутствует. В богатых кремнием силицидах имеются гомеополярные связи Si—Si [467]. Это изменение связи наглядно иллюстрируется на примере силицидов урана, рассмотренных выше. [c.223]

У германия металлические и неметаллические свойства выражены примерно в равной степени, а у стоящих ниже олова и свинца преобладают металлические свойства. По физическим свойствам олово и свинец — типичные металлы, и только в химических реакциях и соединениях проявляются их амфотерные свойства. Эти элементы, подобно углероду и кремнию, образуют газообразные соединения типа КН4, в которых проявляют отрицательную степень окисления — 4, однако их водородные соединения очень неустойчивы. Наоборот, отдача электронов у них происходит легко, и тем легче, чем больше порядковый номер элемента, чем дальше валентные электроны от ядра атома. Элементы IV группы проявляют переменную положительную степень окисления, равную +2 и - -4, причем для углерода и кремния соединения с низшими положительными степенями окисления не характерны и мало устойчивы. Чем больше порядковый номер элемента в группе и радиус атома, тем устойчивее их соединения со степенью окисления +2. Поэтому устойчивость соединений олова со степенями окисления +2 и +4 приблизительно одинакова, а для свинца более характерны соединения со степенью окисления +2. Соединения олова и свинца типа ЭО и Э(0Н)2 проявляют амфотерные свойства. Соединения типа [c.444]

Кремний 51(15 25 2/0 35 Зр ) по числу валентных электронов является аналогом углерода. Однако у кремния больший размер атома, меньшая энергия ионизации, большее сродство к электрону и большая поляризуемость атома. Поэтому кремний — элемент 3-го периода — по структуре и свойствам однотипных соединений существенно отличается от углерода — элемента 2-го периода. Максимальное координационное число кремния равно шести, а наиболее характерное — четырем. Как и для других эле.ментов 3-го периода, рп — ря-связывание для кремния не характерно и потому в отличие от углерода зр- и зр -гибридные состояния для него неустойчивы. Кремний в соединениях имеет степени окисления +4 и —4. [c.410]

Химические свойства бора и кремния похожи как свойства соседей в таблице Д. И. Менделеева, расположенных по диагонали. Кремний — один из самых распространенных элементов в природе. Важнейшими его соединениями являются силикаты. Бор — достаточно распространенный элемент. Для бора и кремния характерны производные в основном гипотетических полимерных кислот. Силикаты и бораты плохо растворимы в воде (кроме соединений щелочных металлов). Бороводороды — соединения с дефицитом электронов. Все соединения бора подвергаются гидролитическому расщеплению. [c.481]

Интересно, что фтористый кремний образует соединения с веществами, для которых характерны свойства доноров, и, следовательно, проявляет свойства акцептора, несмотря на наличие электронного октета. Очевидно, в этих соединениях используются З -уровни кремния, подобно тому, как это наблюдается в соединениях высших валентностей соседей кремния в периодической системе — фосфора и серы. [c.307]

КРЕМНЕВОДОРОДЫ (силаны) — соединения кремния с водородом. Предельные К-— силаны, аналоги предельных углеводородов, общей формулы 51лН2 21 предполагают, что существуют и непредельные К.— силены, аналоги этиленовых углеводородов, и силины — аналоги ацетиленовых углеводородов. К. отличаются неустойчивостью силано-вых цепей —31—31—. Плотность, температуры плавления и кипения К. выше, чем у соответствующих углеводородов. Низшие К.— газы с неприятным запахом высшие — летучие ядовитые жидкости с еще более неприятным запахом. Силаны растворяются в спирте, бензине, сероуглероде. Характерным свойством силанов является их чрезвычайно легкое окисление для некоторых силанов реакция окисления протекает с сильным взрывом. Если в закрытые сосуды с раствором силана в сероуглероде попадает воздух, происходит взрыв. Силаны — хорошие восстановители, быстро гидролизуются. Силаны получают разложением силицидов металлов кислотами или щелочами, восстановлением галогеносиланов гидридами или водородом и другими методами. [c.138]

Наиболее характерными свойствами кремния (15 25 2р 3з 3р ) являются его относительно низкие электроотрицательность (1,74), энергия ионизации (188,0 ккалЫолъ) и сродство к электрону (34,6 ккал1молъ), а также достаточно большой атомный радиус (1,32 А). Координационное число кремния равно шести. Однако в большинстве своих соединений он является координационно ненасыщенным. Его Зй-орбитали способны образовывать донорно-акцепторные связи. [c.9]

Карбид, или так называемый карборунд, 31С. Это соединение образуется прн восстановлении оксида кремния 510 углем ири температуре около 2000°С АН = —66,1, А0 = —63,7 кДж/моль). Чистый карбид кремния — бесцветные кристаллы (технический окрашен обычно примесями в темный цвет). Кристаллическая решетка карбида кремния напоминает кристаллические решетки алмаза и элементарного кремния структуру кристаллов карборунда можно представить, если в расширенной решетке алмаза каждый второй атом углерода заменить атомом кремния. Плотность карбида кремния 3,22 г/см , его теплое.мкость 26,86 и энтропия 16,61 Дж,/(моль-К). Характерным свойством карборунда являются чрезвычайно большая твердость (в этом отношении он лишь немногим уступает а./шазу) и химическая инертность. Лишь при 2830°С он плавится с разложением. На карбид кремния не действуют даже сильнейшие окислители и кислоты, за исключением смеси азотной и [1лавиковой кислот. Он разлагается также при сплавлении со щелочами в присутствии кислорода. [c.359]

Д. И. Менделеев обратил внимание на то, что соединения кремния с галогенами ведут себя в химических реакциях совершенно не так, как соответствующие соединения углерода. Например, четыреххлористый кремний обладает характерными свойствами хлорангидрида, чего ни в коей мере нельзя сказать о четыреххлористом углероде. Аналогичные по составу соединения кремния и углерода не обнаруживают изоморфизма. В то же время существует ряд изоморфных соединений кремния и олова, кремния и свинца, кремния и титана. Сравнивая (С2Н5)4С и (С2Нд)451, отличающиеся друг от друга лишь тем, что один атом углерода замещен одним атомом кремния, Д. И. Менделеев показал, что оба соединения проявляют аналогию в свойствах (близкие температуры кипения, одинаковые продукты металепсии при действии хлора и др.). Однако это сходство с чисто органическими соединениями ограничивается теми веществами, в которых лишь небольшая часть углерода заменена кремнием, и касается главнЫхМ образом тетра-алкилсиланов [c.14]

Подгруппа углерода. Подгруппу углерода составляют элементы углерод, кремний, германий, олово и свинец (см. периодическуй) систему элементов Д. И. Менделеева). Атомы этих элементов на внешнем уровне содержат по 4 электрона, чем объясняется сходство их химических свойств. В соединениях эти элементы проявляют степень окисления, равную +4 и —4, так как их атомы могут отдавать и принимать по четыре электрона. Они проявляют также степень окисления, равную +2, причем последняя с увеличением заряда ядра становится более характерной. [c.254]

Все химические данные, а также спектры поглощения указывают, что центральный атом определяет все свойства двенадцати окружающих его молибдат-ионов. Это видно из спектра поглощения желтая окраска обусловлена сдвигом всей полосы поглощения молибдата к длинноволновой части спектра. Далее, резко изменяется растворимость различных соединений так, фосфат аммония и молибдат аммония хорошо растворимы в воде, тогда как фосфоромолибдат аммония малорастворим. Существенно изменяется отношение к органическим растворителям. Изменяются даже такие характерные свойства, как отношение к восстановителям. На восстановлении ГПК до синих соединейий основан ряд методов определения фосфора, кремния и других центральных атомов свободный молибдат в этих же условиях почти не восстанавливается. Наконец, хорошо известен индивидуальный характер ГПК, т. е. зависимость свойств от центрального атома. Так кремнемолибденовая кислота значительно более устойчива к действию различных (оксалат, тартрат и др.) комплексонатов и кислот по сравнению с фосфорномолибденовой кислотой. Необходимо подчеркнуть, что образование кремнемолибденовой кислоты происходит п и меньшей кислотности, чем фосфорномолибденовой кислоты. Однако это связано не с устойчивостью кремнемолибденовой кислоты, а со свойствами кремневой кислоты, которая в кислых растворах сильно полимеризована (сМ.ниЖе). [c.259]

Для кремния характерны свойства, промежуточные между металлами и неметаллами. На этом основана вся полезная и непрерывно развивающаяся химия этого счастливо изобилующего в природе элемента, Можно сформулировать несколько общих положений (обобщений), характерных для органической химии кремния они естественно вытёйают из сравнения химии кремния с хорошо известной химией ближайших к нему элементов по Периодической системе — углерода, бора и фосфора — и помогают понять свойства кремнийорганических соединений. [c.66]

Химические свойства. По химическим свойствам кремний, как и углерод, является неметаллом, но металличность выражена сильнее, так как он имеет большую величину атомного радиуса (1,18 А). У атомов кремния на внешнем энергетическом уровне 4 электрона. При химическом взаимодействии они могут как принимать, так и отдавать 4 электрона. Поэтому для кремния характерна степень окисления как —4, так +4 (известно соединение 510, где степень окисления кремния +2). Однако способность принимать электроны у кремния выражена слабее, чем у углерода. Поэтому его соединение с водородом 31Н4 менее прочно, чем СН4. [c.248]

Полимерные соединения с низким молекулярным весом — жидкс -сти. Обычно они содержат от 4 до 7 атомов кремния. Характерным для их структуры является отсутствие функциональных групп, благодаря чему при воздействии тепла дальнейшие поликонденсационные процессы исключены, что обеспечивает стабильность химических и физических свойств этих соединений. [c.239]

Бор (В, ат. вес 10,81) — металлоид со свойствами, близкими к свойствам кремния. В чмическом анализе используются только соединения трехвалентного бора. Для бора характерно образование фторидных комплексов, а также комплексов с многоатомными спиртами (например, маннитом, глицерином). Борная кислота Н3ВО3 образует с метанолом летучий борнометиловый эфир. [c.116]

В главах VH—X дается обзор работ по изучению испарения как самих окислов, так и более летучих продуктов низшей валентности, получаемых, в частности, нагреванием окислов в восстановительных условиях. Моноокись кремния SiO, получаемая, например, по реакции Si02+Si=2Si0, является наиболее характерным летучим окислом кремния. Глава VII посвящена преимущественно свойствам этого соединения. В остальных указанных главах рассмотрены выполненные за последние годы работы по изучению испарения окислов элементов II—VI групп Периодической системы. Исследование испарения окислов — один из наиболее интенсивно разрабатываемых разделов высокотемпературной химии. Проникновение техники в область очень высоких температур требует знания не только условий перехода твердого или жидкого окисла в газообразную фазу, но и знания строения, свойств и устойчивости газообразных окислов. [c.4]

Как известно, эф( ект -с1д-сопряжения заместителей с атомом кремния в молекулах кремнийорганических соединений оказывает с гдественное влияние на свойства последних Проявление эффекта -с1 г-сопряжения характерно и дая соединений некоторых других элементов Ш периода, [c.315]

В главных подгруппах устойчивость соединений, в которых элемент проявляет высшую степень окисления, при переходе от элемента пятого периода к элементу шестого периода уменьшается. Так, соединения, в которых степень окисления углерода, кремния, германия и олова равна -1-4, являются характерными и устойчивыми. Аналогичные соединения свинца (например, РЬОг) мало устойчивы и легко восстанавливаются. В побочных подгруппах проявляется обратная закономерность с возрастанием порядкого номера элемента устойчивость соединений элемента в высшей степени окисления повышается. Так, соединения хрома (VI) — сильные окислители, а для соединений молибдена (VI) и вольфрама (VI) окислительные свойства не характерны. [c.498]

СКАНДИЙ (S andium, от названия Скандинавия) S — химический элемент П1 группы 4-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 21, ат. м. 44,9559. С. имеет один стабильный изотоп, известны 10 радиоактивных изотопов. Существование С. было предсказано Д. И. Менделеевым в 1870 г. Он подробно описал свойства С. и условно назвал его экабором. В 1879 г. С. был открыт шведским ученым Нильсоном в минерале гадолините, впервые найденном в Скандинавии. Содержится С. во многих минералах как примесь. С.— серебристый металл с характерным желтым отливом, т. пл. 1539° С. С. химически активен, при обычных условиях реагирует с кислородом, а при нагревании с водородом, азотом, углеродом, кремнием и т. п. растворяется в минеральных кислотах в соединениях С. проявляет степень окисления +3. С. извле-каЕот при переработке уранового, вольфрамового, оловянного сырья, также из отходов производства чугуна. С. применяют в виде сплавов для изготовления ферритов с малой индукцией (лля быстродействующих вычисл тельыых машин), [c.229]

У элементов главной подгруппы IV группы металлические свойства проявляются начиная с германия. Олово и свинец уже относятся к типичным металлам. Поэтому им присущи положительные степени окисления +2 и +4. Углерод может образовыеать соединения, находясь в степени окисления +4 и —4. Известно единственное соединение, где углерод формально двухвалентен со степенью окисления +2. Это оксид углерода (II). Во всех других случаях углерод, как правило, четырехвалентен. Это же характерно и для кремния. [c.239]

Углерод и кремний не образуюг отрицательно заряженных ионов, вследствие малого сродства их атомов к электрону. Положительные ионы не образуются из-за большой энергии ионизации атомов. Характерной особенностью углерода и кремния, вследствие одинаково выраженной тенденции к потере и приобретению электронов, является их способность взаимодействовать со многими элементами, образуя неполярные соединения с ковалентными связями. В соединениях углероду и кремнию свойственны степени окисления +4 и -4, углерод проявляет и степень окисления +2. При химических реакциях они проявляют слабые восстановительные (в реакциях с окислителями) и окислительные (в реакциях с восстановителями) свойства [c.62]