Диоксид кремния, свойства, получение, химические реакции.
Диоксид кремния – неорганическое бесцветное полупрозрачное вещество, имеющее химическую формулу SiO2.
Краткая характеристика диоксида кремния
Физические свойства диоксида кремния
Химические реакции диоксида кремния
Краткая характеристика диоксида кремния:
Диоксид кремния (оксид кремния (IV)) или кремнезем представляет собой кристаллы, которые не имеют цвета и характеризуются высокой прочностью, твердостью и тугоплавкостью.
Химическая формула диоксида кремния SiO2
Диоксид кремния содержит два атома кислорода и один атом кремния.
Имеет устойчивость к воздействию кислот и не взаимодействует с водой.
При повышении внешней температуры может взаимодействовать c основными оксидами и щелочами.
Является хорошим диэлектриком (если отсутствуют примеси), так как препятствует прохождению электрического тока.
В природе диоксид кремния в основном встречается в виде минерала кварца. Находится почти во всех горных пародах. Является составной частью литосферы, а так же встречается в живых организмах в небольших количествах.
Модификации диоксида кремния:
Известны следующие кристаллические модификации диоксида кремния с соответствующей известной плотностью (в зависимости от температуры):
α-кварц – 2.648 г/см3,
β-кварц – 2.533 г/см3,
α-тридимит – 2.265 г/см3,
β-тридимит
α-кристобалит – 2.334 г/см3,
β-кристобалит
китит – 3.011 г/см3,
моганит
коэсит – 2.911 г/см3,
стишовит – 4.287 г/см3,
сейфертит – 4.294 г/см3,
меланофлогит – 2.04 г/см3,
волокнистый W-кремнезем – 1.97 г/см3,
двумерный кремнезем.
Физические свойства диоксида кремния:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | SiO2 |
| Синонимы и названия на иностранном языке | кварц
кремнезем оксид кремния (IV) silica (лат.) silicon dioxide (англ.) silicon (IV) oxide (англ.) quartz (англ.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид | бесцветные кристаллы |
| Цвет | — |
| Вкус | — |
| Запах | — |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3 | от 1960 до 2648 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3 | от 1,96 до 2,648 |
| Температура кипения, °C | 2950 |
| Температура плавления, °C | 1713 (аморфный) |
| Молярная масса, г/моль | 60,0843 |
| Твердость по шкале Мооса | 6 |
Получение диоксида кремния:
- методом окисления кремния с помощью кислорода, нагретого до температуры 500 °C;
- под действием кислот на силикат натрия или другие растворимые силикаты;
- из коллоидного кремнезема методом коагуляции под воздействием ионов.
Химические реакции диоксида кремния (оксид кремния (IV)):
- реакция оксида кремния (IV) и углерода:
SiO2 + C → SiO + CO (t = 1300 °C).
В результате реакции образуется оксид кремния (II) и оксид углерода (II).
- реакция фторида хрома (IV) и оксида кремния (IV):
CrF4 + SiO2 → CrO2 + SiF4 (t = 350-400°C).
В результате реакции образуется оксид хрома (IV) и фторид кремния (IV).
- реакция фторида нитрозила и оксида кремния (IV):
4NOF + SiO2 → SiF4 + 2NO + 2NO2
В результате реакции образуется фторид кремния (IV), оксид азота (II) и оксид азота (IV).
- Реакция дифторида-оксида серы и оксида кремния (IV):
2SOF2 + SiO2 → 2SO2 + SiF4 (t = 480°C).
В результате реакции образуется оксид серы (IV) и фторид кремния (IV).
- Реакция взаимодействия оксида кремния (IV) и фосгена:
SiO2 + 2COCl2 → SiCl4 + 2CO2 (t = 700°C).
В результате реакции образуется хлорид кремния (IV) и оксид углерода (IV).
- Реакция взаимодействия оксида кремния (IV) и тетрагидридоалюмината (III) лития:
2SiO2 + 2Li[AlH4] → 2SiH4 + Li2O + Al2O3 (t = 170-200°C).
В результате реакции образуется гидрид кремния (IV), оксид лития и оксид алюминия.
Применение диоксида кремния navichem:
- при производстве: стекла, керамики, бетона, резины, пластмассы, кремнезёмистых огнеупоров, микроэлектроники (в виде изолятора от электричества), волоконно-оптических кабелей и пр.;
- в пищевой (E551), фармацевтической и парафармацевтической промышленности.
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com