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硅的相關反應

2021/4/1 16:04:23

硅(英語:Silicon,元素符號:Si,原子序為14)是一種化學元素。其為帶著灰藍色金屬光澤且堅硬易碎的晶體,亦是一種四價的類金屬半導體。硅為周期表第十四族元素之一,碳在其排序之上,其下依序為鍺、錫、鉛和??。由于它與氧的高親和力,直至在公元1823年才次被永斯·貝采利烏斯成功純化。

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硅與空氣的反應 

硅塊的表面受到非常薄的二氧化硅SiO2層的保護。這使硅或多或少地對甚至在高達約900℃的空氣進一步氧化呈惰性。此后,與空氣中的氧氣反應生成二氧化硅。在高于約1400°C的溫度下,硅與空氣中的氮N2和氧氣發(fā)生反應,形成氮化硅SiN和Si3N4。 

Si+O2(g)→SIO2

2Si(S)+ N2(g)→2SiN(S) 

3Si(s)+ 2N2(g)→Si3N4(s) 

硅與水的反應 

硅塊的表面容易形成二氧化硅保護膜。這使得硅很難與水反應。 

硅與鹵素的反應 硅與所有鹵素劇烈反應形成四鹵化硅。因此,它與氟,氯,溴和碘反應,分別形成氟化硅(IV),氯化硅(IV),溴化硅(IV),和碘化硅(IV)。與氟的反應在室溫下占地方,而其他反應則需要加熱到300°C以上。

Si+ 2F2(l)→SiF4(g) 

Si+ 2Cl2(l)→SiCl4(g)

Si+ 2Br2(l)→SiBr4(l) 

Si+ 2I2(l)→ SiI2

硅與酸的反應 

硅在正常條件下不會與大多數酸反應,但會被氫氟酸HF溶解,這種反應顯然是由氟化Si(IV)配合物[SiF6] 2-的穩(wěn)定性所致。 

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

硅與堿的反應 

硅受到堿(例如氫氧化鈉水溶液)的侵蝕,生成硅酸鹽,這是一種高度復雜的物質,含有陰離子[SiO4] 4-。 

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

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