Кремний аллотропные модификации

Физические свойства. Полученный указанными выше способами аморфный кремний представляет собой бурый порошок с температурой плавления 1420°С. Существует и другая аллотропная модификация кремния — кристаллический кремний. Это твердое вещество темно-серого цвета со слабым металлическим блеском, обладает тепло-и электропроводностью. Кристаллический кремний получают перекристаллизацией аморфного- кремния. Аморфный кремний является более реакционноспособным, чем химически довольно инертный кристаллический кремний. Кристаллический кремний — полупроводник, его электропроводность возрастает при освещении и нагревании. Это обусловлено строением кристаллов. Структура кристаллического кремния аналогична структуре алмаза. В его кристалле каждый атом окружен тетраэдрически четырьмя другими и связан с ними ковалентной связью, хотя эта связь значительно слабее, чем между атомами углерода в алмазе. В кристалле кремния даже при обычных [c.419]

Какие аллотропные модификации известны для кремния [c.423]

Из двух аллотропных модификаций кремния — кристаллической и аморфной — химически более активным является аморфный кремний. Он реагирует с кислородом при нагревании, образуя [c.229]

Свойства простого вещества и соединений. Углерод — неметалл с отсутствием у соединений признаков амфотерности, а его ближайший аналог — кремний — полупроводник (А =1,12 эВ) уже при комнатной температуре. Химия углерода составляет основу органических соединений. Свободное состояние углерода реализуется в нескольких аллотропных модификациях уголь, карбин, графит и алмаз. Уголь можно получить либо из дерева, либо из твердых и [c.213]

Однако в отличие от углерода атомы кремния как элемента третьего периода л-связей друг с другом образовывать не могут. Поэтому для кремния не характерна аллотропия, ои образует одну алмазоподобную модификацию, где атомы кремния связаны только а-связями за счет перекрывания 5рЗ-гибрид-ных орбиталей. Такой кристаллический кремний представляет собой темно-серое металловидное тело, обладающее электропроводностью, т. е. кремний по физическим свойствам близок к металлам. Так называемый аморфный кремний (коричневый порошок) не является аллотропной модификацией. Он представляет собой мелкокристаллическую форму алмазоподобной модификации. [c.249]

Однако молекула j имеет избыточные орбитали и недостаточное для их заполнения число электронов, поскольку вокруг каждого ее атома недостает электронов для завершения октета. Каждый атом углерода обладает тенденцией к образованию четырех двухэлектронных связей, как это видно на примере двух его основных аллотропных модификаций - алмаза и графита (рис. 14-5). По аналогичной причине Sij также является электроннодефицитной системой, которая не существует в виде индивидуальных молекул в кристаллическом кремнии. Структура кристаллического кремния скорее напоминает структуру алмаза (рис. 14-5,а). [c.603]

У кремния две аллотропные модификации кристаллическая и аморфная. [c.329]

При обычных условиях все аллотропные модификации углерода весьма инертны, другие элементы группы химически достаточно активны и взаимодействуют со многими веществами, как простыми, так и сложными При увеличении температуры химическая активность всех веществ, образованных элементами группы, резко возрастает В соединениях углерод и кремний проявляют степени окисления —4, +2, +4 Ое 5п и РЬ +2 и +4 Устойчи вость соединений элементов в высших степенях окисления от 51 к РЬ уменьшается [c.221]

Все без исключения аллотропные модификации структуры А4, отвечающей стабильным формам, являются полупроводниками, их удельная электропроводность с повышением температуры возрастает. С позиций теории валентных связей этому явлению можно дать следующее объяснение. Считается, что как кремний, так и германий образуют ковалентные связи в 5р -гибридизованном состоянии, причем энергия связи 81—81 и Ое—Ое составляет соответственно 221,5 и 167,2 кДж-моль , т. е. они весьма невелики в сравнении с энергией связи С—С в решетке алмаза (346,9 кДж-моль- ). Следовательно, при повышении температуры связи могут легко рваться, и появившиеся свободные электроны перемещаются внутри кристалла, обеспечивая электрическую проводимость. Полупроводники с таким механизмом проводимости называются собственными полупроводниками, а проводимость такого типа — собственной проводимостью. В случае если в кристалле в виде примесей содержатся атомы мышьяка Аз, сурьмы 8Ь или других элементов подгруппы УБ, замещающих 81 и Ое в узлах кристаллической решетки, возникают избыточные электроны, которые, перемещаясь внутри кристалла, вызывают электрическую проводимость электронная примесная проводимость полупроводники п-типа). В случае если примесями являются трехвалентные атомы элементов подгруппы П1Б—В, Оа и др., то в решетке [c.103]

Назовите аллотропные модификации кремния. Какая из них химически более активна и почему [c.206]

Д. кремния, 8102. Тугоплавкие нерастворимые в воде кристаллы существует в виде нескольких аллотропных модификаций (напр., кварц, кристобалит). [c.130]

Охарактеризуйте аллотропные модификации кремния. [c.162]

Кремний, как и углерод, образует аллотропные модификации аморфный и кристаллический кремний. Аморфный кремний является более реакционноспособным, взаимодействует со фтором при обычных условиях, при нагревании соединяется с хлором, кислородом, азотом, углеродом, металлами, Кремний [c.186]

Классификация эта является естественной, так как определяется свойствами различных аллотропных модификаций твердого железа. При нормальных условиях существует а-железо, имеющее кристаллическую решетку в форме объемноцентрированного куба (рис. 60). При 768° С железо теряет магнитные свойства и переходит в немагнитное (Э-железо) без изменения кристаллического строения, а при 910° С образуется новая его модификация — -железо, которое аналогично -железу немагнитно, но имеет кристаллическую решетку гра-нецентрированного куба. Наконец, при 1400° С происходит дальнейшее превращение -железа в 3-железо. Кристаллическая решетка 8-железа — объемноцентрированный куб, и по физическим свойствам оно аналогично а-железу.При переходе а-железа в -железо растворимость в нем углерода сильно возрастает. Так, максимальная при 723° С растворимость углерода в -железе составляет не более 0,04%. Такой раствор, содержащий еще немного кремния, серы и фосфора, называется ферритом, он обладает сравнительно небольшой механической прочностью и малой твердостью, но значительной пластичностью, и он магнитен. Растворимость же в -железе достигает 0,83% при 720° С и до 2% при 1130° С, этим и определяется граница между сталями и чугунами (белыми). Такой раствор [c.166]

Действительно, по многим свойствам литий больше похож на магний, чем на остальные щелочные металлы например, литий, как и магний, легко реагирует с азотом н углеродом с образованием нитрида и карбида. Бериллий больше похож иа алюминий, чем а магний и щелочноземельные металлы оксид и гидроксид бериллия амфотериы, как оксид н гидрооксид алюминия, в то время как оксид и гидроксид магния проявляют исключительно основные свойства. В виде простого вещества бор больше похож Иа кремний, чем на типичный металл алюминий. Одна из аллотропных модификаций фосфора — черный фосфор — по электрическим свойствам схожа с графитом, в то время как твердый илн жидкий азот — типичный изолятор. По окислнтельиы.м свойствам хлор гораздо ближе к кислороду, чем к фтору. Действительно, реакция [c.120]

Элементы можно подразделить на классы 1) проводники, 2) полупроводники и 3) неметаллы, или изоляторы. Элементы периодической системы, у которых 5-, й- или /-уровни заполняются электронами, т. е. элементы 5-, й- и /-блоков (см. табл. 2 на стр. 57), относятся к первому классу. В р-блок входят элементы всех трех классов, хотя аллотропные модификации некоторых из этих элементов принадлежат к различным классам. Хорошо известно, что в р-блоке периодической системы металлические свойства элементов в пределах отдельных групп усиливаются с увеличением их порядкового номера. Так, например, кислород и сера — изоляторы, кремний — изолятор или полупроводник в зависимости от кристаллической формы, в которой он находится, теллур — полупроводник, а полоний — проводник. [c.77]

Свойства кремния и его соединений. Кремний образует два аллотропных видоизменения. В соответствии с 5р -гибридиза-цией у кремния наиболее устойчива алмазоподобная (кубическая) модификация. Кристаллы этой модификации имеют темно-серый металлический блеск, проводят электрический ток. Аморфный кремний — бурый порошок. [c.223]

Получение свободного кремния рассмотрено в задаче № 80. Напомним, что кремний в виде простого вещества образует две аллотропные- модификации кристаллический кремний и, аморфнбсй кремний. [c.309]

По химическому составу полупроводники весьма разнообразны. К ним относятся элементарные вещества, как, например, бор, графит, кремний, германий, мышьяк, сурьма, селен, а также многие оксиды ( uaO, ZnO), сульфиды (PbS), соединения с индием (InSb) и т. д. и многие соединения, состоящие более чем из двух элементов. Известны и некоторые органические соединения обладающие полупроводниковыми свойствами. Таким образом, к полупроводникам относится очень большое число веществ. Обусловлены полупроводниковые свойства характером химической связи (ковалентным, или ковалентным с некоторой долей ионности), типом кристаллической решетки, размерами атомов, расстоянием между ними, их взаиморасположением. Если химические связи вещества носят преимущественно металлический характер, то его полупроводниковые свойства исключаются. Зависимость полупроводниковых свойств от типа решетки и от характера связи ясно видна на примере аллотропных модификаций углерода. Так, алмаз — типичный диэлектрик, а графит — полупроводник с положительным температурным коэффициентом электропроводности. То же у олова белое олово — металл, а его аллотропное видоизменение серое олово — полупроводник. Известны примеры с модификациями фосфора и серы. [c.298]

Свойства. Кремний — кристаллическое вещество темно-серого цвета с металлическим блe кoмJ Он образует одну устойчивую аллотропную модификацию, структура которой аналогична структуре алмаза (см.рис. 9.1). В отличие от алмаза кремний является полупроводником. Это объясняется тем, что некоторые ковалентные связи между атомами достаточно легко разрушаются, что обусловливает некоторую подвижность электронов в кристалле. [c.177]

Аморфный кремний, который, строго говоря, нельзя считать аллотропной модификацией кристаллического кремния, представляет собой темно-коричневый порошок, дающий при рентгеноструктурном анализе точно такую же дифракционную картину, как кристаллический кремний. Это означает, что аморфный кремний по существу представляет собой микрокристаллическую форму обычного кристаллического кремния. По-видимому, у кремния нет аллотропной модификации, аналогичной графиту. Отсутствие у кремния графитоподобной структуры объясняется тем, что элементы третьего и высших периодов неспособны образовывать прочные п-связи, без которых невозможна графитонодобная структура. [c.400]

Кремний и германий. Оба эти вещества, подобно алмазу, имеют структуры А4, они твердые и хрупкие. При высоком давлении (120 кбар) образуется аллотропная модификация, при-надл ежащая к кубической кристаллической сингонии, причем ее плотность выше, чем у структуры А4 для нее характерно искаженное тетраэдрическое расположение атомов, напоминающее структуру р-формы олова (белое олово, металл), см. рис. 3.2 и 3.3, а также табл. 3.5. [c.103]

Возможно ли образование трех аллотропных модификаций кремния, но структуре аналогичных алмазу, графиту и карбину [c.159]

Из данных о плотности газа У получается значение молярной массы 44 г/моль. Это значение соответствует либо оксиду кремния (II), либо оксиду углерода (IV), оксиду азота (I), пропану СзНз и уксусному альдегиду СН3СНО в парах. Газом, который образуется при сгорании веществ, является только С02- При сгорании образуется единственное вещество, следовательно, в состав X могут входить только атомы СиО. Из 1 ммоль вещества образуется 1,344/22,4 = 0,06 моль СО2, т. е. в 60 раз больше. Если это простое вещество, то оно имеет формулу Сбо- Это вещество — аллотропная модификация углерода, которая была обнгфужена в 80-х годах нашего века. ФулЛерены являются молекулярными веществами, состоящими из близких по форме к сферическим молекул состава Сео, Сго и т. д. Все связи между атомами углерода в фуллере-нах являются насыщенными. Каждый атом образует с тремя соседними атомами три простые с-связи. Кроме того, оставшиеся 60 электронов (по одному от атома) образуют единую сопряженную систему. В отличие от остальных аллотропных модификаций углерода, фуллерены хорошо растворимы в органических ргьстворителях. [c.298]

Углерод, кремний и германий имеют несколько аллотропных модификаций, одной из которых является модификация с атомной кристаллической решеткой типа алмаза. Алмаз — метастабильная модификация углерода. В его кристаллах каждый атом углерода окружен четырьмя точно такими же атомами, располагающимися в вершинах правильного тетраэдра. Кристаллическая решетка другой стабильной в обычных условиях аллотропной модификации углерода — графита, является слоистой, составленной из шестИчленных бесконечных колец (рис. 56, см. также табл. 14). Кристаллическую решетку графита можно считать переходной между молекулярной и металлической решетками. Кристаллическая решетка третьей аллотропной модификации углерода — карбина состоит из линейных цепей Н—(С= С—СнёОпН (а-карбин) или Н2(С= С=С)пН2 ф-карбин) расстояние между которыми меньше, чем между слоями графита, за счет более сильного межмолекулярного взаимодействия. [c.230]

Полученный указанными выше способами аморфный кремний представляет собой бурый порошок с температурой плавления 1420°С. Существует и другая аллотропная модификация кремния — кристаллический кремний. Это твердое вещество темно-серого цвета со слабым металлическим блеском, обладает тепло- и электропроводностью. Кристаллический кремний получают перекристаллизацией аморфного кремния. Аморфный кремний является более реакционноспособным, чем химически довольно инертный кристаллический кремний. Кристаллический кремний — полупроводник, его электропроводность возрастает при освещении и нагревании. Это обусловлено строением кристаллов. Структура кристаллического кремния аналогична структуре алмаза. В его кристалле каждый атом окружен тетраэдрически четырьмя другими и связан с ними ковалентной связью, хотя эта связь значительно слабее, чем между атомами углерода в алмазе. В кристалле кремния даже при обычных условиях ковалентные связи частично разрушаются, поэтому в нем имеются свободные электроны, которые обусловливают небольшую электропроводность. При освещении, нагревании, а также при наличии некоторых примесей увеличивается число разрушаемых связей, а значит, увеличивается число свободных электронов и возрастает электропроводность. [c.447]

Свойства простого вещества и соединений. Кремний устойчив лишь в одном аллотропическом видоизменении с кубической структурой. Однако у него обнаружены две модификации одна по структуре совпадающая -с алмазом (длина связи 51—51 равна 2,35А), а другая имеет искаженную татраэдрическую решетку с длинами связей 2,3 и 2,39А. Такая модификация получена при высоких давлениях и имеет повышенную плотность (2,55 г/см ) по сравнению с обычной (2,33 г/см ). Обе аллотропные разновидности кремния тугоплавки, отличаются высокой твердостью, но хрупкие. Имеются в литературе сведения еще об одной аллотропической графитопо-.добной модификации, но она неустойчива, так как хр -гибридиза- [c.253]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология