Кремний и его соединения | Задания 387; 388

Степень окисления кремния. Применение кремниевых соединений

 

Решение задач на составление уравнений окислительно-восстановительных реакций кремниевых соединений

 

 

Задание 387

Какую степень окисления может проявлять кремний в своих соединениях? Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:

МgSi → SiH4  → SiO2  → K2SiO3  → Н2SiO3
При каком превращении происходит окислительно-восстановительная реакция?

Решение:

Для кремния в своих соединениях характерна степень окисления +4.
Уравнения реакций следующих превращений: 

МgSi → SiH4  → SiO2  → K2SiO3  → Н2SiO3

а) МgSi + 2H2SO4 → SiH4 + 2MgSO4;

б) Окислительно-восстановительной реакцией является реакция силана с водой. 
Здесь кремний увеличивает свою степень окисления от -4 до +4, т. е. проявляет свойство восстановителя, а водород уменьшает свою степень окисления от +1 до 0, т. е. Проявляет свойство окислителя;

в) SiO2 + K2CO3 → K2SiO3 + CO2);
г) K2SiO3 + H2SO4 → Н2SiO3 + K2SO4


Задание 388
Какое применение находит кремний? Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений: SiO2 → Si → K2SiO3 → Н2SiO3
Окислительно-восстановительные реакции напишите на основании электронных уравнений.
Решение:
а) Применение кремниевых соединений

Кремний в больших количествах используется для получения динамной и трансформаторной стали, которые применяются для изготовления трансформаторов, электромоторов и генераторов. В химическом машиностроении применяют кремниевый чугун (15-17% Si), обладающий кислотоупорными свойствами. Ферросилиций служит добавкой в сталь при её выплавке, для удаления из неё кислорода (образуется SiO2, который уходит в шлак). 
Особо чистый кремний применяют для изготовления полупроводниковых устройств (интегральные схемы, солнечные батареи и др.). Кварц используется для изготовления кварцевого стекла, выдерживающего нагревание до 1200 0С и пропускающего ультрафиолетовое излучение. Изделие из кварца не растрескивается, даже если его нагреть до красного каления и, затем, опустить в холодную воду, благодаря ничтожно малому коэффициенту термического расширения.
Кристаллический кварц обладает пьезоэлектрическими свойствами. Широко используются кварцевые ультразвуковые вибраторы и эталоны частоты.
Огромное применение имеет стекло. Из него изготавливают стеклянные изделия, оконное стекло, посуду, строительные материалы, стекловолокно, стеклоткань и др. изделия.
Из кремния изготавливают ситаллы – материалы, обладающие химической стойкостью и высокой механической прочностью. Их изготавливают из металлургического шлака. 
Цемент, керамика, огнеупоры, кирпичи, фаянс, фарфор, асбоцемент представляют собой материалы, содержащие оксид кремния. 
Силикат натрия применяют для огнезащитного покрытия деревянных изделий, в производстве силикатных материалов. Фторокремниевую кислоту используют качестве дезинфицирующего средства. 
Муллит – соединение в системе Al2O3 — SiO2, устойчивое при высоких температурах.
Цеолиты используют в качестве селективных адсорбентов при очистке и осушке газов (природный газ) и органических жидкостей (углеводороды).
SiH4 и SiCl4 используют для получения кремнийорганических соединений, из которых получают каучукоgодобные материалы, выдерживающие длительное нагревание до 250 0С и сохраняющие эластичность даже при -60 0С, клей, огнеупорные лаки и эмали, водоотталкивающие вещества для пропитки тканей, силиконовые смазки, протезные пластмассы, электроизоляционные материалы.

б) Уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений: 

SiO2 → Si → K2SiO3 → Н2SiO3

1) SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO

Уравнения электронного баланса:

Ионно-молекулярное уравнение:

2Mg0  + Si4+ = 2Mg2+ + Si0

Молекулярное уравнение реакции:

SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO

В данной реакции магний увеличивает свою степень окисления от 0 до +2, т. е. проявляет свойства восстановителя, а кремний уменьшает свою степень окисления от +4 до 0, т. е. проявляет свойства окислителя.

2). Si + 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2

Уравнения электронного баланса:

Ионно-молекулярное уравнение:

Si0  + 4H+ = Si4+ + 2H20

Молекулярное уравнение реакции:

Si + 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2

В данной реакции кремний увеличивает свою степень окисления от 0 до +4, т. е. проявляет свойства восстановителя, а водород уменьшает свою степень окисления от + до 0, т. е. проявляет свойства окислителя.

3) K2SiO3 + H2SO4 = Н2SiO3 + K2SO4

В данной реакции кремний не изменяет свою степень окисления — реакция не является окислительно-восстановительной.


💥 Видео

Кремний и его соединения. Видеоурок 35. Химия 9 классСкачать

Кремний и его соединения. Видеоурок 35. Химия 9 класс

Кремний и его соединения: химические свойства #кремний #химшкола #неметаллы #егэхимияСкачать

Кремний и его соединения: химические свойства #кремний #химшкола #неметаллы #егэхимия

Химия 9 класс (Урок№20 - Кремний и его соединения. Стекло. Цемент.)Скачать

Химия 9 класс (Урок№20 - Кремний и его соединения. Стекло. Цемент.)

Урок химии, 9 класс, тема "Кремний и его соединения" (учитель Швецова Елена Евгеньевна)Скачать

Урок химии, 9 класс, тема "Кремний и его соединения" (учитель Швецова Елена Евгеньевна)

9 класс § 35 "Кремний и его соединения"Скачать

9 класс § 35  "Кремний и его соединения"

Соединения кремния. 9 класс.Скачать

Соединения кремния. 9 класс.

Кремний и его соединения. Стекло. Цемент.Скачать

Кремний и его соединения. Стекло. Цемент.

Кремний. Химия – простоСкачать

Кремний. Химия – просто

Химия 9 класс: Оксид кремнияСкачать

Химия 9 класс: Оксид кремния

№ 247. Неорганическая химия. Тема 30. Кремний и его соединения. Часть 7. Кремниевые солиСкачать

№ 247. Неорганическая химия. Тема 30. Кремний и его соединения. Часть 7. Кремниевые соли

Химия. 9 класс (Урок№17 - Углерод. Аллотропные модификации углерода.Химические свойства. Адсорбция.)Скачать

Химия. 9 класс (Урок№17 - Углерод. Аллотропные модификации углерода.Химические свойства. Адсорбция.)

Как ЛЕГКО понять Химию с нуля — Массовая доля вещества // ХимияСкачать

Как ЛЕГКО понять Химию с нуля — Массовая доля вещества // Химия

Кремниевая кислота и её соли. 9 класс.Скачать

Кремниевая кислота и её соли. 9 класс.

Кремний / Диоксид кремния / Кремниевая кислота / Силикаты / СтёклаСкачать

Кремний / Диоксид кремния / Кремниевая кислота / Силикаты / Стёкла

Элементы 14(IVА) группы. Кремний. 9 класс.Скачать

Элементы 14(IVА) группы. Кремний. 9 класс.

Кремний. Химия 9 класс.Скачать

Кремний. Химия 9 класс.

№ 244. Неорганическая химия. Тема 30. Кремний и его соединения. Часть 4. Оксид кремния IVСкачать

№ 244. Неорганическая химия. Тема 30. Кремний и его соединения. Часть 4. Оксид кремния IV

ОКСИДЫ ХИМИЯ — Что такое Оксиды? Химические свойства Оксидов | Реакция ОксидовСкачать

ОКСИДЫ ХИМИЯ — Что такое Оксиды? Химические свойства Оксидов | Реакция Оксидов

Получение геля кремниевой кислотыСкачать

Получение геля кремниевой кислоты

Получение кремниевой кислотыСкачать

Получение кремниевой кислоты
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии