Silic là kim loại hay phi kim - Hóa học 9

Silic là kim loại hay phi kim?
Câu hỏi: Silic là kim loại hay phi kim? Trả lời:
Silic có đặc tính của cả kim loại cũng như phi kim nên chúng thường được gọi là chất
bán dẫn. Silic dẫn điện tốt hơn khi nhiệt độ tăng lên (ngược lại với các kim loại thông thường). I. Silic là gì?
"Silic" là "tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Si và số
nguyên tử bằng 14". Silic là nguyên tố phổ biến sau oxy trong vỏ Trái Đất (25,7 %), cứng,
có màu xám sẫm - ánh xanh kim loại, là á kim có hóa trị +4.
Thuộc tính của Silic là gì?
Trong dạng tinh thể, silic có màu xám sẫm ánh kim. Mặc dù là một nguyên tố tương đối
trơ, silic vẫn có phản ứng với các halogen và các chất kiềm loãng, nhưng phần lớn axít
(trừ tổ hợp axít nitric và axit flohiđric) không tác dụng với nó. Silic nguyên tố truyền khoảng
hơn 95% các bước sóng hồng ngoại.
Tinh thể silic nguyên chất hiếm tìm thấy trong tự nhiên, thông thường nó nằm trong dạng
silic dioxit (SiO2). Các tinh thể silic nguyên chất tìm thấy trong tạp chất của vàng hay dung
nham núi lửa. Silic có hệ số kháng nhiệt âm.
Silic thể hiện tính chất hóa học kém hơn cacbon là nguyên tố tương tự nó về mặt hóa
học. Nó có trong đất sét, fenspat, granit, thạch anh và cát, chủ yếu trong dạng điôxít silic
(hay silica) và các silicat (Các hợp chất chứa silic, oxy và kim loại
II. Tính chất vật lý của Silic
+ Silic có 2 dạng thù hình là silic vô định hình và silic tinh thể.
– Silic vô định hình: là chất bột màu nâu, không tan trong nước nhưng tan trong kim loại nóng chảy.
– Silic tinh thể: có màu xám, có ánh kim, có cấu trúc giống kim cương nên có tính bán dẫn.
III. Tính chất hóa học của Silic
– Các mức oxi hóa có thể có của Si: -4; 0; +2; +4 (số oxi hóa +2 ít đặc trưng) nên Si có
cả tính khử và tính oxi hóa.
– Silic vô định hình có khả năng phản ứng cao hơn silic tinh thể.
1. Silic thể hiện tính khử
* Silic tác dụng với phi kim:
Si + 2F2 → SiF4 (phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường)
* Silic tác dụng với hợp chất:
+ Si tan dễ dàng trong dung dịch kiềm → H2
Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2↑ + Si tác dụng với axit
4HNO3 + 18HF + 3Si → 3H2SiF6 + 4NO + 8H2O
* Trong hồ quang điện, Silic tác dụng với H2 tạo thành một hỗn hợp các silan:
Si + H2→ SiH4 + Si2H6 + Si3H6 + …
2. Silic thể hiện tính oxi hóa
* Si tác dụng được với nhiều kim loại ở nhiệt độ cao → silixua kim loại. 2Mg + Si → Mg2Si IV. Điều chế Silic SiO2 + 2Mg → 2MgO + Si 3SiO2 + 4Al → 2Al2O3 + 3Si SiCl4 + 2Zn → Si + 2ZnCl2
Điều chế silic bằng cách dùng chất khử mạnh như magie, nhôm, cacbon khử silic đioxit ở nhiệt độ cao. V. Ứng dụng
Silic là thứ cơ bản nhất để tạo dựng nên nhiều thứ khác
Một trong những điểm đặc biệt đầu tiên của silic khá đơn giản: trữ lượng của chúng rất
lớn. Silic là nguyên tố phổ biến đứng thứ 2 trên Trái Đất, chỉ sau oxy và chính vì thế, nó
đang hiện hữu xung quanh bạn trong bất cứ lúc nào. Tuy nhiên, trong tự nhiên thì silic
rất hiếm khi tồn tại ở trạng thái tinh khiết mà hầu như luôn nằm trong hợp chất với các
nguyên tố khác. Những hợp chất phổ biến có chứa silic là silicat (SiO4) và silica (SiO2).
Silica là hợp chất có độ cứng cao và được tìm thấy ngoài tự nhiên ở dạng cát hoặc thạch anh.
Silic đã giúp tạo nên bê tông và xây nên ngôi nhà của bạn đấy
Các hợp chất của silic có nhiều đặc tính hữu ích, chủ yếu là do chúng có liên kết nguyên
tử rất chặt chẽ và có sự sắp xếp phức tạp. Nhiều loại hợp chất khác có chứa silic, như
Canxi Silic, là thành phần chính trong xi măng - loại chất kết dính vô cùng phổ biến để
tạo ra bê tông, vữa xây nhà và vừa trát tường. Một số loại vật liệu giàu silic còn được
nung chảy để sản xuất đồ gốm có độ cứng cao (như sứ), sản xuất thủy tinh, kính,… Silic
còn có thể xuất hiện như một chất phụ gia trong quá trình sản xuất những chất khác, như
trong quá trình sản xuất gang, carbon và silic sẽ được dùng để làm cho sắt đàn hồi và ít giòn hơn.
Và quan trọng hơn nữa, silic còn là thành phần quan trọng trong cấu trúc của vật liệu
tổng hợp silicon (chỗ này dễ gây nhầm lẫn đặc biệt là trong tiếng Anh, Silicon là từ tiếng
Anh chỉ nguyên tố silic, còn vật liệu tổng hợp silicon trong tiếng Anh có tên gọi là Silicone,
khác nhau chỉ có chữ e ở cuối thôi nhưng rất khác nhau mặc dù chúng có liên hệ mật thiết với nhau).