Hóa vô cơ ( phần 4)

Hóa vô cơ ( phần 4) Silic 1. Cấu tạo nguyên tử: - Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trong tự nhiên sau oxi, gồm ba loại đồng vị : - Cấu hình e lớp ngoài cùng của silic : 3s2, 3p2.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hóa vô cơ ( phần 4)Hóa vô cơ ( phần 4)Silic 1. Cấu tạo nguyên tử: - Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trong tự nhiên sau oxi, gồm ba loạiđồng vị : - Cấu hình e lớp ngoài cùng của silic : 3s2, 3p2. 2. Tính chất vật lý - Silic là chất rắn, màu xám, dẫn điện, dẫn nhiệt. Nóng chảy ở 1423oC.Silic dạng đơn tinh thể là chất bán dẫn nên dùng trong kỹ thuật radio, pinmặt trời. 3. Tính chất hoá học - Silic tinh thể thì trơ, silic vô định hình khá hoạt động: - Silic hoá hợp được với flo ở to thường : - Ở điều kiện thường, silic không tác dụng với axit, chỉ tác dụng vớihỗn hợp HNO 3 + HF: - Silic tác dụng với kiềm tạo ra muối silicat và giải phóng H 2: - Tính chất hoá học đặc biệt của silic là nó có thể tạo thành các silankiểu ankan với hiđro và halogen : SinH2n+2 ; SinCl2n+2 4. Ứ ng dụng và điều chế: Silic dùng đ ể - Chế tạo hợp kim đặc biệt có tính cứng và chịu axit. - Chế tạo chất bán dẫn trong kỹ thuật vô tuyến điện, pin mặt trời. Trong phòng thí nghiệm, silic vô định hình được điều chế bằng phảnứng: Trong công nghiệp: 5. H ợp chất của silic a) S ilic đioxit SiO2. - SiO2 là chất rắn, không màu, nóng chảy ở 1700oC. Thạch anh, phalê,ametit là SiO2 nguyên chất. - SiO2 là oxit axit, ở to cao nó tác dụng được với oxit bazơ, kiềm,cacbonat kim loại kiềm, tạo ra silicat : - SiO2 có tính chất hoá học đặc trưng là tan được trong dung dịch axitHF: Vì vậy người ta dùng HF để khắc hình trên thuỷ tinh. - SiO2 được dùng rộng rãi trong xây dựng, sản xuất thuỷ tinh, đá mài. b) Axit silicic và muối silicat. H2SiO3 là axit yếu, ít tan trong nước. Điều chế H2SiO3: Muối của axit silicic là silicat. Na2SiO3 và K2SiO3 trông giống thuỷ tinh, tan được trong nước nênđược gọi là thuỷ tinh tan. Thuỷ tinh tan d ùng chế tạo xi măng, b êtông chịu axit. Nguyên liệu để sản xuất thuỷ tinh là cát, thạch anh, đá vôi và xôđa: Thành phần hoá học của thuỷ tinh này được biểu diễn gần đúng bằngcông thức các oxit: Na2O.CaO.6SiO2.Đại cương về kim loạiVị trí và cấu tạo của kim loại. 1. V ị trí Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, kim loại ở những vị trí: - Phân nhóm chính nhóm I, II, III (trừ bo) - Phân nhóm phụ nhóm I đến nhóm VIII - Họ lantan và họ actini (những nguyên tố xếp riêng ở dưới bảng). - Một phần của các phân nhóm chính nhóm IV, V, VI. Hiện nay người ta biết khoảng 109 nguyên tố hoá học, trong đó có trên85 nguyên tố là kim loại. Các nguyên tố càng nằm ở bên trái, phía dưới của bảng, tính kim loạicàng mạnh. 2. Cấu tạo của nguyên tử kim loại - Nguyên tử kim loại có số electron ở lớp ngoài cùng nhỏ ( £ 4 ), dễdàng cho đi trong các phản ứng hoá học. - Trong cùng 1 chu kì, nguyên tử của các nguyên tố kim loại có bánkính lớn hơn và có điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với các nguyên tố phikim. Những nguyên tử có bán kính lớn là những nguyên tử nằm ở gócdưới, bên trái của bảng tuần hoàn. 3. Cấu tạo tinh thể kim loại - Các nguyên tử kim loại sắp xếp theo một trật tự xác định làm thànhmạng lưới tinh thể kim loại. Nút của mạng lưới là các ion dương hoặc cácnguyên tử trung hoà. Khoảng không gian giữa các nút lưới không thuộcnguyên tử nào, làm thành khí electron mà các nguyên tử kim loại ở nútlưới liên kết với nhau tạo thành mạng lưới bền vững. Liên kết sinh ra trong mạng lưới kim loại do các e tự do gắn các iondương kim loại lại với nhau gọi là liên kết kim loại. Đặc điểm của liên kết kim loại: - Do tất cả các e tự do trong kim loại tham gia. - Liên kết kim loại do tương tác tĩnh điện giữa các ion dương và các etự do.Tính chất vật lý - Ở điều kiện thường, các kim loại đều ở trạng thái rắn (tinh thể), trừHg là chất lỏng. Nhiệt độ nóng chảy rất khác nhau. - Người ta phân biệt : Các kim loại đen (gồm Fe, Mn, Cr) và kim loạimàu (các kim loại còn lại). - Kim loại có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, có tính dẻo, có ánh kim. Do đặc tính cấu tạo của mạng lưới kim loại ta giải thích tính chất vật lýcủa nó a) Tính dẫn điện và dẫn nhiệt - Khi nối 2 đầu thanh kim loại với 2 cực của nguồn điện. Dưới tácdụng của điện trường, các e tự do chuyển động theo 1 hướng xác địnhlàm thành dòng điện trong kim loại. - Khi đun nóng kim loại tại 1 điểm nào đó, các nút lưới (nguyên tử,ion) ở điểm đó nhận thêm năng lượng, dao động mạnh lên và truyền nănglượng cho các e tự do. Các e tự do lại truyền năng lượng cho các nút xahơn. Và cứ như thế năng lượng (dạng nhiệt) được truyền ra khắp thanhkim loại. Đó là bản chất tính dẫn nhiệt của kim loại. b) Tính dẻo (dễ kéo dài, dát mỏng): Khi tác dụng lực cơ học lên thanh kim loại, một số nút mạng lưới kimloại có thể bị x ê d ịch, nhưng mối liên kết giữa các lớp nút trong mạngnhờ các e tự do vẫn được bảo to àn, do đó mạng lưới tinh thể vẫn bềnvững, mặc dù hình d ạng thanh kim loại bị thay đổi.Tính chất hoá học. 1. Nhận xét chung Do đặc điểm cấu tạo, các nguyên tử kim loại dễ d àng cho e hoá trị, thểhiện ...