Ім'я файлу: ІНДЗ. АНАЛІТИКА..docx
Розширення: docx
Розмір: 22кб.
Дата: 28.03.2022
скачати
Пов'язані файли:
Поведінкова психотерапія.docx
стаття 1.doc
Протипротозойні засоби.Протигельмінтні засоби (3).docx

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
        Вінницький державний педагогічний університет імені М.Коцюбинського
              Природничо-географічний факультет
             Кафедра хімії


Реферат
з дисципліни “Аналітична хімія”
На тему “Визначення якісного аналізу Si-аніону”


                                                                                                                                                            Виконала:
                                                                                                                      студентка 2 курсу ДХБ групи
                                                                                                                                                  Цанько Марія

                                                                          Вінниця 2020

ЗМІСТ:

ВСТУП

1.Фізична властивості

2.Хімічні властивості

3.Кількісний аналіз хімічного елементу Si

ЛІТЕРАТУРА

ВСТУП

Силіцій - це хімічний елемент із символом Si і атомним номером 14; є другим за поширеністю елементом на Землі (27,6% за масою), переважно, знаходиться у вигляді кисневих сполук (кремнезем SiO2, силікатні та алюмосилікатні породи). Просту речовину називають «кремній». Природний кремній складається із трьох стабільних ізотопів: 28Si(92,27%), 29Si(4,68%) та 30Si (3,05%).

Електронна конфігурація 1s22s22p63s23p2. За числом валентних електронів є аналогом вуглецю, але має більший розмір атому та меншу енергію іонізації. Максимальне координаційне число кремнію – шість, а найбільш характерне чотири. Кремній у сполуках має ступені окиснення +4 та -4. Для кремнію найбільш характерні зв’язки Si-F та Si-O.

У відповідності до характерного типу гібридизації валентних орбіталей (sp3) у кремнію найбільш стійка алмазоподібна (кубічна) модифікація. Як і алмаз, він тугоплавкий (Tпл = 1415°C) та має високу твердість. За рахунок часткової делокалізації зв'язку ця модифікація має темно-сірий колір та металічний вигляд. При кімнатній температурі кремній є напівпровідником (ΔЕ = 1,12 еВ). Графітоподібна модифікація кремнію є нестійкою.

1.Фізичні властивості хімічного елементу Si

Вільний кремній може бути в аморфному і кристалічному стані. Аморфний кремній — бурий порошок, а кристалічний має сірий колір і металічний блиск. Густина — 2,33 г/см³; температура плавлення 1415°С, температура кипіння +2620 °C

Кристалічний кремній є непрямозонним напівпровідником з шириною забороненої зони 1,12 еВ. Електричного струму чистий кремній майже зовсім не проводить. Електрична провідність кремнію сильно залежить від присутності домішок, які поділяють на два види: донори й акцептори. При переважанні донорів основними носіями заряду в кремнії є електрони провідності, при переважанні акцепторів — дірки. Такий кремній є напівпровідником n-типу й p-типу, відповідно.

Аморфний кремній за своїми властивостями належить до аморфних напівпровідників.

Кремній дуже зручний з огляду на технологію виготовлення напівпровідникових пристроїв електроніки, а тому є основним її елементом. Власний, очищений від домішок, кремній використовується як підкладка, області провідності різних типів порівняно легко можна утворити вибірковим легуванням, тоді як шари діоксиду силіцію, утворені при вибірковому окисленні, відіграють роль ізоляторів між провідними областями.

2.Хімічні властивості хімічного елементу Si.

Кремній, як і вуглець, належить до головної підгрупи четвертої групи періодичної системи Менделєєва. У його зовнішньому електронному шарі чотири електрони, тому атоми силіцію при хімічних реакціях можуть прилучати відсутні в них до завершення шару чотири електрони або віддавати іншим елементам свої чотири валентні електрони. Тому кремній проявляє ступінь окиснення або −4, або +4. Типовішим для нього є позитивний ступінь окиснення.

При звичайній температурі кремній досить пасивний і взаємодіє лише з фтором:

Si + 2F2 = SiF4

Але при нагріванні він стає активнішим і безпосередньо сполучається з киснем, галогенами і навіть з вуглецем. При цьому аморфний кремній виявляє значно більшу активність, ніж кристалічний:

Si + O2 = SiO2

Si + 2Cl2 = SiCl4

Si + С = SiC

При нагріванні він сполучається також з багатьма металами, утворюючи так звані силіциди, наприклад:

Si + 2Mg = Mg2Si

З воднем кремній безпосередньо не реагує, але його водневі сполуки — силани — можна одержати опосередковано. Найпростішою з водневих сполук кремнію є моносилан SiH4, аналогічний метану. Його можна одержати при дії хлоридної кислоти на силіцид магнію:

Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + SiH4

З кислотами кремній не взаємодіє, але з їдкими лугами реагує досить енергійно, особливо аморфний, з утворенням солі силікатної кислоти та виділенням водню:

Si + 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2

3. Кількісний аналіз хімічного елементу Si.

Силіцій (IV) оксид. Молекулярна формула – SiО2, Ступінь окиснення силіцію в цій сполуці +4. Вживають ще такі його назви: силіцій диоксид, кремнієвий ангідрид, кремнезем.

Силіцій (IV) оксид трапляється в природі у вигляді мінералу кварцу. Його прозорі безбарвні

кристали називають гірським кришталем. Кремінь, агат, яшма, пісок – різновиди кварцу. Це – тверда тугоплавка речовина з нітратною кристалічною ґраткою, нерозчинна у воді.

Силіцій (IV) оксид є кислотним. Під час його сплавлення з лугами, карбонатами лужних металів або основними оксидами утворюються солі силікатної (кремнієвої) кислоти – силікати:

SiО2 + 2NaOH → Na2SiО3 + H2О;

SiО2 + Na2CО3 → Na2SiО3 + CО2;

SiО2 + CaO → CaSiО3.

Кислоти, крім фтороводневої, не діють на силіцій (IV) оксид. Під час взаємодії з фтороводневою кислотою утворюється газоподібний силіцій фторид SiF4:

SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2О.

Метакремнієва (метасилікатна) кислота. Молекулярна формула – H2SiО3.

Ступінь окиснення Силіцію в цій сполуці +4. Вживають ще таку її назву – мета силікатна кислота. Свіжоодержана речовина має вигляд драглистого осаду, у воді не розчиняється. Метакремнієва кислота – слабка малостійка двоосновна кислота. Вона слабша за карбонову кислоту, яка, як і карбон (IV) оксид, можуть витісняти її з розчинів солей:

Na2SiО3 + СО2 + Н2О → Na23 + H2SiО3↓;

SiO3

2– + СО2 + Н2О → CO3

2– + H2SiО3↓.

Метакремнієва кислота розчиняється в лугах, утворюючи солі:

2NaOН + H2SiО3 → Na2SiО3 + 2H2О.

Силіцій та його сполуки 3

Солі метакремнієвої кислоти – це силікати. У воді розчиняються лише силікати лужних металів. Розчини силікатів натрію та калію (Na2SiО3 і K2SiО3) називають рідким склом. Під час нагрівання метакремнієва кислота легко розкладається на силіцій (IV) оксид та воду:

H2SiО3 → SiО2 + Н2О.

Метакремнієву кислоту одержують дією іншої кислоти на її солі:

Na2SiО3 + 2НС1 → 2NaCl + H2SiО3↓;

SiO3

2– + 2Н+ → H2SiО3.

Природні силікати та кремнезем використовують для виробництва скла, фарфору, фаянсу, керамічних виробів, будівельних та в’яжучих матеріалів.

Скло. З розплавленого кварцу виготовляють кварцове скло, яке пропускає ультрафіолетове випромінювання і має малий коефіцієнт розширення. Температура плавлення кварцу становить близько 1500°С, тому кварцове скло витримує дію високих температур. Його використовують для виготовлення ртутних ламп та лабораторного посуду. Звичайне віконне або пляшкове скло виробляють, сплавляючи силіцій (IV) оксиду у вигляді кварцу або піску з кальцій карбонатом (вапняк, мармур) і натрій карбонатом (сода)

СаСО3 + SiО2 → CaSiO3 + СО2;

Na23 + SiО2 → Na2SiО3 + CО2.

Склад скла, що утворюється, можна приблизно описати формулою Na2О×СаО×6SiО2.

Розплавлене скло під час охолодження поступово загусає, стає в'язким, завдяки чому йому можна надати будь-якої форми. Якщо замість карбонату натрію взяти карбонат калію (К2СО3 – поташ), утвориться міцне тугоплавке скло, яке застосовують для виготовлення хімічного посуду. В результаті сплавлення силіцій (IV) оксиду з поташем та плюмбум (II) оксидом РЬО одержують кришталь – важке скло, яке дуже заломлює світло.

Кольорове скло виготовляють, додаючи різні речовини. Невелика кількість кобальт (II) оксиду СоО забарвлює його в синій колір, хром (III) оксиду Сr2O3 – у зелений, ферум (II) оксиду FeO – у брудно-зелений, купрум (І) оксиду Сu2O – у червоний. Внаслідок додавання золота утворюється рубінове скло, яке пропускає тільки червоні промені. Із скляних волокон виготовляють тканини, які використовують для тепло- та електроізоляції, а також як кислототривкий матеріал.

Цемент. Під час прожарювання вапняку СаСO3 і глини (алюмосилікатів А12O3×2SiO2×2Н2O) утворюється цемент. Його суміш з водою поступово твердішає, навіть під водою. Як в'язкий матеріал цемент використовують у будівництві наземних та підводних споруд. Суміш, яка складається з цементу та піску або щебеню, називають бетоном. Бетон із залізним каркасом всередині – це залізобетон.

Кераміка. Керамікою називають вироби з глини. Змішана з водою глина утворює пластичну масу, якій надають певної форми. Потім вироби висушують і випалюють у печах. Цегла, черепиця, глиняний посуд, каналізаційні труби, фаянс, фарфор – усе це керамічні вироби. Щоб вони не пропускали воду і не забруднювалися, їх вкривають поливою. Для нього в піч, де випалюють вироби, вміщують сіль – натрій хлорид NaCl, пара якого взаємодіє з силіцій (IV) оксидом, що входить до складу виробу. Поверхня виробу вкривається гладеньким склоподібним шаром. Фаянс виготовляють з чистих глин, а фарфорові вироби – з каоліну.

ЛІТЕРАТУРА

1.Вікіпедія «Сицилій»

2. АНАЛІТИЧНА ХІМІЯ. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ЯКІСНОГО ТА КІЛЬКІСНОГО АНАЛІЗУ. Шевряков М.В., Повстяний М.В.
скачати

© Усі права захищені
написати до нас