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第四章非金属及其化合物
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硅 Si
硅的原子结构示意图:
+14
2
8
4
其原子既不易失去又不易得到电子,但由于硅是一种亲氧元素,可以形成四价化合物。
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存在:
硅元素在地壳中的含量居第二位。没有游离态,只有化合态。(如:二氧化硅和硅酸盐)
最常见的沙子中,就含有硅的氧化物。
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆、熔沸点高的固体。单质硅是良好的半导体材料。
硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体
晶体硅的物理性质:
人工制造出来的单质硅(晶体硅)
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晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电池、硅合金等。
硅的用途
晶体管
集成电路
太阳能电池
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二氧化硅
存在:
广泛存在于自然界中,也叫硅石,代表物为石英晶体——水晶
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物理性质:
难溶于水,熔沸点高
化学性质:
稳定,不活泼
氢氟酸是唯一可以与之反应的酸
(1)与HF反应:
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
玻璃中含有SiO2,可用HF来刻蚀玻璃。
不与水反应
SiO2+H2O≠H2SiO3
—酸性氧化物
二氧化硅
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SiO2+CaO=CaSiO3
(2)与碱性氧化物反应
高温
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
比较:CO2+NaOH=Na2CO3+H2O
SiO2+Ca(OH)2=CaSiO3+H2O
比较:CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O
(3)与碱反应:
思考:实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶而橡皮塞而不用玻璃塞?
因为玻璃的主要成分是SiO2, NaOH可以跟发生反应,生成有粘性的硅酸钠,使瓶和塞粘合。
硅酸钠,水溶液俗
名“水玻璃”,具有
粘性,其用途很广,
制备硅胶和木材
防火剂等
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硅酸(H2SiO3)
(1)制取:可溶性的硅酸盐与酸的反应
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
白色胶状
强酸制弱酸
(2)性质:
①白色胶状,难溶
②弱酸性(酸性 H2SiO3 < H2CO3)
③脱水形成“硅胶”
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
(用作干燥剂)
原理
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氯的原子结构和性质:
结构:
性质:
氯气
Cl
得e-
Cl-
+17
2
8
7
Cl
易得到一个电子,显-1价,强氧化性
可以失去电子显正价+1、+5、+7
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物理性质
色态:黄绿色气体
溶解性:可溶于水(1:2)所得溶液叫氯水
密度:密度比空气大
气味:有刺激性气味
易液化
毒性:有毒
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