Кремний строение атома

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]

При возбуждении атом кремния переходит в состояние, li 2s 2/) 3s 3p а электронное строение его валентных орбиталей соответствует схеме [c.56]

По внутреннему строению карборунд представляет собой как бы алмаз, в котором половина атомов углерода равномерно заменена атомами кремния. Каждый атом углерода находится в центре тетраэдра, в вершинах которого расположены атомы кремния в свою очередь каждый атом кремния окружен подобным же образом четырьмя атомами углерода. Ковалентные связи, соединяющие все атомы в этой структуре, как и в алмазе, очень прочны. Этим объясняется большая твердость карборунда. [c.504]

Важным для строения силикатов является то, что атомы кремния могут замещаться на близкие по размеру атомы алюминия. Поскольку алюминий трехвалентен, а кремний четырехвалентен, то при замене каждого атома кремния на атом [c.192]

Атом кремния (тетраэдрическое строение) 109° 28 [c.19]

Первые данные о строении силикатов были получены с помощью химических методов. На основании исследований учеными из школ И. И. Лемберга и В. И. Вернадского удалось сделать важные выводы о строении силикатов и выявить связь между строением и реакционной способностью отдельных групп силикатов. В алюмосиликатах удалось установить наличие стойких комплексов, переходящих при химических превращениях без изменения от одного соединения к другому. Однако в изучении силикатов наибольшие успехи были достигнуты в результате применения рентгеноструктурного и электронографического анализов, а также электронной микроскопии. К настоящему времени можно считать установленным, что основным элементом пространственной группировки кристаллических силикатов является группа 8104 в форме тетраэдра, в которой каждый атом кремния связан с четырьмя атомами кислорода. Связи 51 — О, играющие главную роль в силикатах, можно считать ковалентными. Однако полярность таких связей значительна. Как в 5102, так и в силикатах атомы кислорода располагаются вокруг атома кремния в вершинах тетраэдра, используя свою вторую валентность большей частью или на связь с другим атомом кремния или на связь с атомом металла. В последнем случае атомы кислорода переходят в состояние однозарядных отрицательных ионов. [c.59]

Структура кварцевого стекла по своему общему характеру очень напоминает структуру кварца и других кристаллических форм двуокиси кремния. Почти каждый атом 51 находится в центре тетраэдра из четырех атомов кислорода, и почти каждый атом кислорода является общим для двух таких тетраэдров. Однако строение пространственной решетки из таких тетраэдров в стекле не столь упорядоченно, как в кристаллических формах двуокиси кремния, и лишь очень малые участки напоминают кварц, причем прилегающие к ним участки могут походить на кристобалит или тридимит, точно так же как жидкая двуокись кремния при температуре, превышающей температуру плавления кристаллических форм, несколько напоминает по своему строению соответствующие кристаллы. [c.530]

Способность стекол и многих полимеров затвердевать в аморфном состоянии связана с особенностями их химического строения. Для стекол (силикатных, боратных и др.) характерно образование пространственной сетки связей. В случае силикатных стекол определяющим структуру фактором является способность оксида 5102 создавать простирающуюся по всему объему сетку связей, в которой каждый атом кремния соединен с четырьмя атомами кислорода, расположенными в вершинах тетраэдра (атом кремния в центре), а каждый атом кислорода соединен с двумя атомами кремния (мостиковый кислород). Тетраэдры имеют общие вершины. В кристаллическом кварце тетраэдры образуют регулярную периодическую структуру, а в стеклообразном сохраняется локальная упорядоченность, но периодичность и регулярность структуры пропадают. [c.195]

Решение. Электронная конфигурация атом а кремния ls 2s 2p 3s-3p . Электронное строение его валентных орбиталей в невозбужденном состоя [ии может быть представлено следующей-графииеской схемо] [c.55]

Координационное число атома углерода в твердом СО. равно 2, а кремния в ЗЮ равно 4. Каждый атом кремния заключен в тетраэдр из 4 атомов кислорода. При этом атом кремния находится в центре, и по вершинам тетраэдра расположены атомы кислорода. Весь кусок кремнезема можно рассматривать как гигантскую молекулу формула которой (8Ю2) . Такое строение оксида кремния (IV) обусловливает его высокую твердость и тугоплавкость. [c.141]

Причина такого различия строения двуокисей углерода и кремния заключается в неодинаковости радиусов атомов этих элементов. Атом углерода настолько мал, что может разместить около себя только два атома кислорода, предоставляя каждому по две единицы валентности, т. е. образуя молекулу 0 = = С = 0. Атом же кремния размещает 4 атома кислорода, предоставляя каждому по одной единице валентности, вторая же единица валентности атомов кислорода затрачивается на присоединение следующих атомов кремния. Поэтому и образуется вместо молекулярной атомная решетка. Каждый атом кремния оказывается заключенным в тетраэдр из 4 атомов кислорода не только Б кремнеземе, но и во всех других кислородных соединениях кремния — кремниевых кислотах и их солях. [c.108]

Действительно, механизм и особенности адсорбции на цеолитах прежде всего определяются строением их кристаллов. В двуокиси кремния и в силикатах каждый атом кремния связан с четырьмя-атомами кислорода, расположенными в вершинах тетраэдра. Ато- [c.108]

По размерам атомов элемента можно косвенно судить об его окислительно-восстанбвительных свойствах, т. е. о том, является ли он металлом или неметаллом. Чем больше атом, тем ближе расположены к ядру электроны и тем их связь с ядром прочнее. Следовательно, такой элемент предпочтительнее будет проявлять окислительные свойства и являться неметаллом, так как небольшие размеры атомов соответствуют элементам концов периодов,- у которых заполнение орбиталей электронами близко к завершению. Ориентировочно можно считать, что элемент является неметаллом, если орбитальный радиус его атомов не превышает 0,1 нм. Связывая металличность свойств простого вещества со строением электронной оболочки его атомов, необходимо отметить, что у атомов металлов в наружном слое не бывает более четырех электронов (за исключением висмута), а у атомов неметаллов — менее пяти электронов (за исключением водорода, бора, углерода и кремния). [c.204]

В соответствии с представлениями физики и химии твердого тела, подтвержденными рядом исследований, кремнезем следует рассматривать как неорганический полимер, состоящий из атомов кремния, расположенных в центрах тетраэдров, в вершинах которых находятся атомы кислорода. Каждый атом кислорода связан с двумя атомами кремния ковалентными направленными связями и является обш,им для двух соседних тетраэдров Размеры атомов кремния и кислорода составляют приблизительно — 0,10 и 0,06 нм, а их эффективные заряды не превышают соответствеино +2е и —1е. Здесь мы вынуждены указать на некоторую непоследовательность автора, который, признавая преимущественно ковалентный характер связи —О (см. стр. 43), говорит о больших размерах иона кислорода н малых ионах кремния, что характерно для ионной модели. Координационное число всех модификаций кремнезема, кроме стишовита, равно четырем, что определяет неплотную упаковку атомов. Молекулы воды также имеют тетраэдрическое строение, определяемое наличием сильно выраженной водородной связи. Расстояние О—Н равно 0,1 им, а О—Н. ..О 0,276 нм.— Прим. ред. [c.13]

Если вещество немолекулярного строения состоит из атомов нескольких элементов, например 8102, его формульной единицей является условная частица, состоящая из 1-го атома 81 и 2-х атомов О. Она является условной потому, что в кристалле оксида кремния (IV) нет отдельных молекул 8102, он состоит из множества атомов кремния и кислорода. Но весь кристалл можно условно разделить на группы атомов, в каждой из которых будет один атом 81 и два атома О. Таким образом, формульная единица оксида кремния (IV) - условная, реально не существующая частица 8Ю2 . [c.5]

Рассмотрим прежде всего структуру льда — обычной его модификации, именуемой лед 1 (в отличие от других полиморфных форм, коих не менее 8, — они существуют при повышенном давлении [41]). Лед 1 гексагонален, каждый атом кислорода в решетке расположен в центре тетраэдра, в вершинах которого находятся соседние атомы О. Расстояния О—О равны 2,76 А (ср. стр. 198). Каждая молекула HgO связана с четырьмя соседними водородными связями. В элементарную ячейку входят четыре молекулы. Решетка льда рыхлая, с множеством пустот, так как ее координационное число (т. е. число ближайших соседей) мало — оно равно четырем. Поэтому лед легче своего расплава. Это свойство льда не уникально, им обладают также кристаллы алмаза, кремния и германия, имеющие сходное строение. [c.202]

Сходное с катионными -дикетонатами кремния строение имеют также трополонатные ионы [( 7H502)sSi]+, в которых атом кремния связан с лигандами шестью ковалентными связями [526, 527]. [c.55]

Силикаты — солеобразные химические соединения, содержащие кремнийкислородные кислотные остатки различного состава (81 0т). Они часто имеют очень сложное строение. Основа всех силикатов — кремнийкислородный тетраэдр [8104], в центре которого расположен атом кремния, а в вершинах — атомы кис. аорода. Тетраэдры [8104] могут сочленяться через вершину, ребро или грань. Число таких сочетаний и пространственное расположение определяет структурный мотив силиката. Во всех случаях атомы кремния связаны друг с другом через атомы кислорода цепочки —81—О—81 — очень прочны. [c.138]

Формальные аналоги этана и этина (З Нг) [полиси-лан(П] и (51Н) полисилан(1)] ведут себя в реакциях совершенно по-другому. Эти различия связаны с полимерным характером полисиланов, что в свою очередь объясняется отличиями в строении атомов С и 81. Так, атом кремния имеет больший радиус и меньшую электроотрицательность уровень Ы в основном состоянии не занят. [c.558]

Общая характеристика и строение кремнийорганических полимеров. Кремнинорганические полимеры — это класс высокомолекулярных соединений, отличающийся от всех ранее рассмотренных тем, что в построении главной цепи полимера участвует атом кремния. Наибольшее практическое применение имеют кремнийорганические полимерные соединения, главная цепь которых построена из атомов кремния, чередующихся с атомами кислорода [c.264]

В основном состоянии атом кремния имеет строение внешней электронной оболочки 3s23/j2 и двухвалентен. Возбуждение его до ближайшего четырехвалентного состояния (3s3p ) требует затраты 95 ккал г-атом, т. е. почти такой же энергии, как и в случае углерода (VI 3 доп. И). Последовательные энергии ионизации этого атома равны 8,15 16,34 33,46 и 45,13 ав. Его сродство к одному электрону оценивается в 34 ккал/г-атом. [c.586]

Рассмотрим изоэлектронные ряды углерода и кремния. Первый из них включает в себя С—BN—ВеО—LiF, а второй Si—AIP—MgS— Na l. Принцип формирования изоэлектронных рядов состоит в следующем. Возглавляет ряд простое вещество IVA-группы (4 электрона на атом). Остальные члены ряда — это соединения, компоненты которых равно отстоят от IVA-группы. Число валентных электронов у катионообразователя (П1А->1А) уменьшается, а у анионообразователя (VA- VHA) увеличивается. При этом среднее число валентных электронов на атом в формульной единице остается постоянным. Разность ОЭО компонентов соединений в изоэлектрон-ных рядах растет, следовательно, нарастает ионный вклад в химическую связь и закономерно изменяется характер кристаллохимического строения фаз. [c.51]

Если посредством кислородных мостиков связывается большее количество моноядерных анионов, могут образоваться как циклические группы, так и бесконечно длинные цепи. При этом цепи могут простираться в одном направлении (цепочечные), в двух (ленточные), или в трех направлениях (пространственные структуры). Все перечисленные типы изополикислот встречаются, например, у кремния в различных природных силикатных материалах. Строение гетерополикислот еще сложнее. До сих пор еще нет единой теории, способной увязать опытные данные по структуре с характерными для гетерополикислот свойствами. Лучше других изучены додека-кислоты. Для них рентгеноструктурными измерениями установлено, что центральный атом металла тетраэдрически окружен более сложными группировками (например, [МозОюр" и [ШзОюР-. Каждая группа состоит из трех октаэдров, состыкованных по ребрам и вершинам. Благодаря этому атомы металла связываются друг с другом и с соседними группировками кислородными мостиками. Один из атомов кислорода каждой группы осуществляет одновременно связь со всеми атомами металла в группе и с центральным атомом неметалла. Молекулы воды, которые входят [c.149]

По природе связи твердые тела могут быть разбиты на четыре группы — ионные, атомные, молекулярные и металлические рещетки. Гомеополярные связи между атомами в атомных рещетках определяют координационное число (число валентностей) и расположение соседних атомов в соответствии с направлением валентностей. В алмазе атомы углерода имеют 4о-связи. Эти связи направлены к вершинам тетраэдра, в центре которого находится атом углерода. Подобное строение имеют и другие элементы четвертой группы периодической системы (германий, кремний, серое олово). [c.342]

При наличии очень небольших, но контролируемых количеств примесей в правильной кристаллической решетке, либо при небольшом избытке одного из компонентов твердого вещества, или же просто при наличии вакансий в кристаллической решетке образуются так называемые дефектные кристаллы. Каждый из таких дефектов— примесь, избыточный компонент или вакансия — обусловливает недостаток или избыток валентных электронов, необходимых для образования связи между частицами кристалла, и поэтому придает веществу новые свойства. Например, в кристалле элементарного кремния атом кремния может быть замещен атомом алюминия, что обусловливает недостаток в один электрон, поскольку атом алюминия имеет только три валентных электрона, а атомы кремния — четыре. Появление в решетке атома, которому недостает валентных электронов для образования должного числа ковалентных связей, приводит к образованию электронной вакансии, или так называемой дырки. При наложении на кристалл электрического потенциала дырка начинает мигрировать и в результате у кристалла появляется особый вид электропроводности подобные кристаллы называют полупроводниками. Если замещающий атом обладает избытком электронов, лишние электроны не принимают участия в образовании ковалентных связей и могут свободно перемещаться по кристаллу под влиянием приложенного внешнего потенциала. Такой полупроводник относится к п-типу (его проводимость обусловлена наличием свободных отрицательных зарядов, отрицательный по-английски negative), а полупроводники с недостатком электронов относятся к р-типу (их проводимость обусловлена наличием свободных положительных зарядов — дырок, положительный по-английски positive). Строение полупроводников этих типов схематически изображено на рис. 10.22. [c.183]

Решающее влияние на свойства полиорганосилоксанов разветвленного и лестничного строения оказывают два фактора функциональность исходных мономеров, определяемая соотношением числа органических групп или радикалов в них к атому кремния (К 81), и степень использования функциональных групп (галогена, алкок-сильных, ацилоксильных, гидроксильных и др.) в процессе синтеза полимеров. Когда соотношение Н 81 снижается с 2 до 1, полимеры постепенно делаются менее текучими, плавкими и растворимыми — в зависимости от эффективности сшивания. При К 81 = 1, т. е. когда в качестве исходного сырья применяются лишь трифункцио- [c.207]

Указанными исследованиями установлена различная склонность алкенилсиланов к полимеризации под давлением в зависимости от строения мономеров — в первую очередь от характера двойной связи и ее положения по отношению к атому кремния, Найдено, что в случае кремнийолефинов подтверждаются известные для углеводородных мономеров закономерности, характеризующие влияние заместителей на склонность замещенных этиленов к полимеризации. [c.192]

Суммарная форлг/ла (эмпирическая, брутто-формула)—это простейший вид формулы. Она правильно отражает состав вещества и степени окисления входящих в него элементов, но ничего не говорит о его строении, т. е. о последовательности и кратности связей между атомами. Например, фор Мула диоксида кремния ЗЮа показывает лишь, что в этом соединении на один атом кремния приходятся два атома кислорода, но ничего не говорит о структуре оксида кремния она очень похожа на эмпирическую формулу углекислого газа СО2, однако строение этих двух веществ разное. Другой пример в молекуле серной кислоты атом водорода соединен с атомом кислорода, однако из формулы Н2504 это не следует. [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология