Silic tác dụng với dung dịch kiềm

Xin chào các bạn, trong bài này HocThatGioi sẽ đưa ra chi tiết lý thuyết về silic và các hợp chất của silic. Đây là phần lý thuyết được HocThatGioi tóm tắt dễ hiểu nhất. Hãy đồng hành cùng chúng mình nhé!

Kí hiệu hóa học của Silic là Si

Ta cùng đi tìm hiểu về các tính chất vật lí, tính chất hóa học, các ứng dụng và phương pháp điều chế của silic.

  • Có các dạng thù hình: silic tinh thể và silic vô định hình.
  • Silic tinh thể có cấu trúc giống kim cương, màu xám, có ánh kim, có tính bán dẫn, nóng chảy ở 1420oC.
  • Silic vô định hình là chất bột màu nâu. 
  • Tinh thể silic rất khó tìm thấy trong tự nhiên, thông thường chúng sẽ tồn tại trong dạng SiO_2
Silic tác dụng với dung dịch kiềm
Tinh thể Silic

Silic có các số oxi hóa -4, 0, +2,+4. Trong các phản ứng oxi hóa – khử, silic thể hiện tính khử hoặc tính oxi hóa. Silic vô định hình hoạt động hơn silic tinh thể.

Tác dụng với phi kim

Silic tác dụng trực tiếp với flo ở điều kiện thường; với clo, brom, iot, oxi khi đun nóng; với cacbon, nitơ, lưu huỳnh ở nhiệt độ rất cao.

  • Si+2F_2\rightarrow SiF_4
  • Si+O_2\rightarrow SiO_2

Tác dụng với hợp chất

Silic tác dụng tương đối mạnh với dung dịch kiềm, giải phóng khí hiđro.

Si+2NaOH+H_2O\rightarrow Na_2SiO_3+2H_2

Ở nhiệt độ cao, silic tác dụng với các kim loại như canxi, magie, sắt, tạo thành silixua kim loại.

Si + kim loại \overset{t^0}{\rightarrow} silixia kim loại

Ví dụ: 2Mg+Si \overset{t^0}{\rightarrow} Mg_2Si

  • Silic siêu tinh khiết là chất bán dẫn, được dùng trong kĩ thuật vô tuyến và điện tử, để chế tạo tế bào quang điện, bộ khuếch đại, bộ chỉnh lưu, pin mặt trời, …
  • Trong luyện kim, silic được dùng để tách oxi khỏi kim loại nóng chảy. Ferosilic là hợp kim được dùng để chế tạo thép chịu axit.

Trong phòng thí nghiệm

SiO_2+2Mg\overset{t^0}{\rightarrow}Si+2MgO

Trong công nghiệp

SiO_2+2C\overset{t^0}{\rightarrow}Si+2CO

Kí hiệu hóa học của silic ddioxxit là SiO_2

Là chất rắn ở dạng tinh thể thạch anh, nóng chảy ở 1713oC, không tan trong nước.

Silic đioxit tan chậm trong dung dịch kiềm đặc, nóng, tan dễ trong kiềm nóng chảy.

SiO_2+2NaOH_(nóng\, \, chảy)\overset{t^0}{\rightarrow}Na_2SiO_3+H_2O

Silic đioxit tan được trong axit flohiđric nên người ta dùng dung dịch HF để khắc chữ và hình lên thủy tinh.

SiO_2+4HF\rightarrow SiF_4+2H_2O

Trong tự nhiên, silic đioxit tồn tại dưới dạng cát và thạch anh. Silic đioxit là nguyên liệu quan trọng để sản xuất thủy tinh, đồ gốm, …

Kí hiệu hóa học của silic ddioxxit là H_2SiO_3

Là chất ở dạng keo, không tan trong nước, dễ mất nước khi đun nóng. Khi sấy khô, axit silixic mất một phần nước, tạo thành vật liệu xốp là silicage có khả năng hấp phụ mạnh được dùng để hút hơi ẩm trong các thùng đựng hàng hóa.

Axit silicic dễ tan trong dung dịch kiềm tạo thành dung dịch muối silicat của kim lọai kiềm.

Là axit rất yếu nên dễ bị khí cacbon đioxit đẩy ra khỏi dung dịch muối silicat.

Na_2SiO_3+CO_2+H_2O\rightarrow H_2SiO_3+Na_2CO_3

Chỉ có silicat kim loại kiềm tan được trong nước.

Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 và K2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng. Vải hoặc gỗ tẩm thủy tinh lỏng sẽ khó bị cháy. Thủy tinh lỏng còn được dùng để chế tạo keo dán thủy tinh và sứ.

Phản ứng thủy phân: Na_2SiO_3+2H_2O\rightleftharpoons 2NaOH+H_2SiO_3

Công nghiệp silicat gồm sản xuất dồ gốm (gạch, ngói, sành, sứ), thủy tinh, xi măng.

  • Sản xuất đồ gốm:  Nguyên liệu chính là đất sét, thạch anh, fenpat.
  • Sản xuất xi măng: Nguyên liệu chính là đất sét, đá vôi, cát.
  • Sản xuất thủy tinh:  Nguyên liệu chính là cát thạch anh (cát trắng), đá vôi và sođa Na_2CO_3.

Trên đây là lý thuyết về silic và các hợp chất của silic. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi. Hi vọng rằng bài viết sẽ mang lại thêm các kiến thức về silic cho bạn. Hãy đồng hành cùng HocThatGioi để tiếp thu thêm các kiến thức hay, bổ ích nhé. Chúc các bạn học tốt!

Bài viết khác liên quan đến Cacbon-silic

– Silic có 2 dạng thù hình: tinh thể và vô định hình.

– Silic tinh thể có cấu trúc kim cương, màu xám. Silic vô định hình là chất bột màu nâu.

II. Tính chất hoá học:

– Số OXH của Si giống C: -4, 0, +2, +4

Si đơn chất vừa có tính khử, vừa có tính oxy hoá.

1. Tính khử:

a. Tác dụng với phi kim:

-Với Flo ở điều kiện thường:

             (silic tetraflorua)

-Với halogen, O2: ở to cao

             (silic tetraclorua)

                (silic đioxit)

b. Tác dụng với hợp chất

                                          (natri silicat)

2. Tính oxi hoá:

– Si tác dụng với kim loại ở to cao tạo các silixua kim loại

                   (Magie silixua)

III. Trạng thái tự nhiên: 

- Silic là nguyên tố phổ biến thứ 2 trên Trái Đất

- Trong tự nhiên, silic tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất (silicat, SiO2,...)

IV. Ứng dụng:

V. Điều chế:

– Dùng các chất khử mạnh như Mg, Al, C để khử SiO2 ở to cao.

HỢP CHẤT CỦA SILIC

I. Silic đioxít (SiO2):

* Tính chất vật lí:

– SiO2 tồn tại nhiều trong cát, thạch anh … 

* Tính chất hoá học:

– Oxít axít: tác dụng với kiềm đặc nóng hoặc nóng chảy, hoặc cacbonat nóng chảy

– SiO2 tan được trong HF => Sử dụng khắc chữ lên thủy tinh

II. Axít silixic (H2SiO3):

– Kết tủa keo: Không tan trong nước. Khi mất một phần nước tạo Silicagen là chất hút ẩm

– Dễ mất nước khi đun nóng

-Là axít yếu, yếu hơn cả H2CO3:

III. Muối silicat:

– Đa số muối silicat không tan.

– Chỉ có muối silicat của kim loại kiềm tan trong H2O.

B. Bài tập

VD1: Cho a gam hỗn hợp X gồm Si và Al tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 1,792 lít H2 (đktc). Mặt khác, cũng lượng hỗn hợp X trên khi tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 0,672 lít H2 (đktc)

a. Viết phương trình phản ứng xảy ra

b. Tính a

Lời giải:

a. 

b. 

⇒ a = 0,02.27 + 0,025.28 = 1,24 gam.

VD2: Hỏi cần phải dùng bao nhiêu ml dung dịch NaOH 32% (d = 1,35g/mL) để hoà tan lượng Si tạo thành khi nung 12 gam Mg với 12 gam SiO2?

Lời giải: 

0,5 (dư)     0,2      →   0,2 (mol)

0,2  → 0,4 (mol)

 = 40.0,4 = 16 gam.

= 16.100:32 = 50 gam.

= 50:1,35 = 37,04 mL