硅的相关反应

2021/4/1 16:04:23

硅(英语:Silicon,元素符号:Si,原子序为14)是一种化学元素。其为带着灰蓝色金属光泽且坚硬易碎的晶体,亦是一种四价的类金属半导体。硅为周期表第十四族元素之一,碳在其排序之上,其下依序为锗、锡、铅和𫓧。由于它与氧的高亲和力,直至在公元1823年才次被永斯·贝采利乌斯成功纯化。

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硅与空气的反应 

硅块的表面受到非常薄的二氧化硅SiO2层的保护。这使硅或多或少地对甚至在高达约900℃的空气进一步氧化呈惰性。此后,与空气中的氧气反应生成二氧化硅。在高于约1400°C的温度下,硅与空气中的氮N2和氧气发生反应,形成氮化硅SiN和Si3N4。 

Si+O2(g)→SIO2

2Si(S)+ N2(g)→2SiN(S) 

3Si(s)+ 2N2(g)→Si3N4(s) 

硅与水的反应 

硅块的表面容易形成二氧化硅保护膜。这使得硅很难与水反应。 

硅与卤素的反应 硅与所有卤素剧烈反应形成四卤化硅。因此,它与氟,氯,溴和碘反应,分别形成氟化硅(IV),氯化硅(IV),溴化硅(IV),和碘化硅(IV)。与氟的反应在室温下占地方,而其他反应则需要加热到300°C以上。

Si+ 2F2(l)→SiF4(g) 

Si+ 2Cl2(l)→SiCl4(g)

Si+ 2Br2(l)→SiBr4(l) 

Si+ 2I2(l)→ SiI2

硅与酸的反应 

硅在正常条件下不会与大多数酸反应,但会被氢氟酸HF溶解,这种反应显然是由氟化Si(IV)配合物[SiF6] 2-的稳定性所致。 

Si(s)+ 6HF(aq)→[SiF6] 2-(aq)+ 2H +(aq)+ 2H2(g) 

硅与碱的反应 

硅受到碱(例如氢氧化钠水溶液)的侵蚀,生成硅酸盐,这是一种高度复杂的物质,含有阴离子[SiO4] 4-。 

Si(s)+ 4NaOH(aq)→[SiO4] 4-(aq)+ 4Na +(aq)+ 2H2(g) 

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