Silic (Si): tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng

I. Định nghĩa

   - Silic là một phi kim

   - Kí hiệu: Si

   - Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p² hay [Ne]3s²3p²

   - Số hiệu nguyên tử: Z = 14

   - Khối lượng nguyên tử: 28

   - Vị trí trong bảng tuần hoàn:

   + Ô, nhóm: ô số 14, nhóm IVA

   + Chu kì: 3

   - Đồng vị: Silic có 3 đồng vị bền là ²⁸₁₄Si , ²⁹₁₄Si và ³⁰₁₄Si

   - Độ âm điện: 1,90

II. Tính chất hóa học

Nhận xét:

- Độ hoạt động hóa học: Si tinh thể < Si vô định hình

- Si là nguyên tố vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa

1. Tính khử

a. Khử phi kim mạnh hơn: X₂ (halogen), O₂, S, N, C,...

   + Khử F₂ ở nhiệt độ thường: 

   + Khử các phi kim khác ở nhiệt độ cao: 

b. Khử nước trong môi trường kiềm

2. Tính oxi hóa

   * Si oxi hóa được một số kim loại như Ca, Mg, Fe,…

* Chú ý:

   + Khác với C, Si không oxi hóa được H₂

   + Tương tự C: Si khử một số chất có tính oxi hóa mạnh (HNO₃, H₂SO_4(đ,n),... )

III. Tính chất vật lí & nhận biết

   - Silic có 2 dạng thù hình là silic tinh thể và silic vô định hình

   + Silic tinh thể: màu xám, có ánh kim, bền, nhiệt độ nóng chảy = 1420^oC, có tính bán dẫn

   + Silic vô định hình: bột màu nâu

IV. Trạng thái tự nhiên

   - Trong tự nhiên, nguyên tố Si

   + chiếm khoảng 29,5% về khối lượng vỏ trái đất

   + có ở dạng hợp chất: cát (có SiO₂ ), cao lanh (Al₂O₃.SiO₂.H₂O ),…

V. Điều chế

1. Trong phòng thí nghiệm

2. Trong công nghiệp

VI. Ứng dụng

   - Dùng Si tinh thể, siêu tinh thể để chế tạo: các linh kiện điện tử, pin mặt trời,…

   - Chế tạo thép silic: chịu axit, đàn hồi tốt.

VII. Các hợp chất quan trọng của silic

   - Silic đioxit (SiO₂ )

   - Axit silixic, muối silicat