Bài 17. Silic và hợp chất của silic

KIỂM TRA BÀI CŨ
Hoàn thành phương trình hóa học sau:
1/ CO + Cl2 ?
2/ CO + CuO ? + ?
3/ CO + I2O5 I2 + ?
4/ CO2 + Mg ? + ?
5/ CO2 + CaO ?
6/ Ba(HCO3)2 ? + ? + ?
7/ CO2 + Ba(OH)2 ?
8/ CO2 + CaCO3 + H2O ?

ĐÁP ÁN
Hoàn thành phương trình hóa học sau:
1/ CO + Cl2 COCl2
2/ CO + CuO Cu + CO2
3/ 5CO + I2O5 I2 + 5CO2
4/ CO2 + 2Mg 2MgO + C
5/ CO2 + CaO CaCO3
6/ Ba(HCO3)2 BaCO3 + CO2 + H2O
7/ 2CO2 (dư) + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2
8/ CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2

Bài 17: SILIC VÀ HỢP CHẤT CỦA SILIC
A – SILIC
B – HỢP CHẤT CỦA SILIC
A- SILIC
I- TÍNH CHẤT VẬT LÝ

Si có 2 dạng thù hình:
Silic tinh thể: 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
II- TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Si
Tính khử
Tính oxi hóa
1- TÍNH KHỬ
a/ Tác dụng với phi kim: với F2 ở điều kiện thường, với Cl2, Br2, I2, O2 khi đun nóng, với C, N, S ở nhiệt độ cao
Si + 2F2
o
SiF4
+4
Silic tetraflorua
Si + O2
o
SiO2
+4
to
Silic dioxit
b/ Tác dụng với hợp chất: với dd kiềm giải phóng H2
Si + 2NaOH + H2O
o
Na2SiO3 + 2H2
+4
2- TÍNH OXI HÓA
Tác dụng với kim loại như Ca, Mg, Fe ở nhiệt độ cao tạo thành silixua kim loại
Si + 2Mg
o
Mg2Si
- 4
to
Magie silixua
Si + 2Ca
o
Ca2Si
- 4
to
Canxi silixua
III- TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
Si là nguyên tố phổ biến thứ hai sau oxi, chiếm 29,5% khối lượng vỏ trái đất.
Tồn tại ở dạng hợp chất: silic dioxit, khoáng vật silicat, aluminosilicat như cao lanh, mica, fenspat, đá xà vân, thạch anh…
Các tinh thể thạch anh
IV- ỨNG DỤNG
Silic tinh khiết được dùng làm chất bán dẫn, dùng trong kĩ thuật vô tuyến và điện tử, 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 được dùng để chế tạo thép chịu axit.
Vi mạch điện tử
Vật liệu bán dẫn
V- ĐIỀU CHẾ
SiO2 + 2Mg
to
Si + 2MgO
3SiO2 + 4Al
to
3Si + 2Al2O3
SiO2 + 2C
to
Si + 2CO
Dùng chất khử mạnh như magie, nhôm, cacbon khử silic dioxit ở nhiệt độ cao.
Trong công nghiệp:
B- HỢP CHẤT CỦA SILIC
I- SILIC ĐIOXIT SiO2
Dạng tinh thể nóng chảy ở 1713oC, tos= 2590oC, không tan trong nước
Tan chậm trong dd kiềm đặc nóng và tan dễ trong kiềm nóng chảy
SiO2 + 2NaOH →
Tan trong axit flohidric
SiO2 + 4HF →
→ Ứng dụng trong khắc chữ và hình ảnh lên thủy tinh
Trong tự nhiên tồn tại ở dạng cát và thạch anh
Ứng dụng: sản xuất đồ gốm sứ, thủy tinh.
Na2SiO3 + H2O
SiF4 + 2H2O

II- AXIT SILIXIC H2SiO3
Dạng keo, không tan trong nước, dễ mất nước khi đun nóng.
H2SiO3 →
Khi sấy khô, axit silixic mất một phần nước tạo thành vật liệu xốp (silicagen) có khả năng hấp phụ mạnh do có tổng diện tích bề mặt lớn, thường được dùng để hút hơi ẩm trong các thùng dựng hàng hóa
Axit silixic là axit yếu hơn cả axit cacbonic nên dễ bị khí CO2 đẩy ra khỏi dd muối silicat
Na2SiO3 + CO2 + H2O →
Na2SiO3 + 2HCl →
Axit silixic dễ tan trong dd kiềm tạo muối silicat
H2SiO3 + 2NaOH →
Na2CO3 + H2SiO3↓

Na2SiO3 + 2H2O
SiO2 + H2O

NaCl + H2SiO3↓

III- MUỐI SILICAT
Chỉ có muối silicat kim loại kiềm tan được trong nước
DD đậm đặc của Na2SiO3 và K2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng, vải hay gỗ tẩm thủy tinh lỏng sẽ khó bị cháy, thủy tinh lỏng được dùng chế tạo keo dán thủy tinh và sứ.
1- Số oxi hóa cao nhất của Si thể hiện ở hợp chất nào sau đây:
a/ SiO2 b/ SiH4 c/ Mg2Si d/ SiO
2- Natri silicat có thể được tạo thành bằng cách:
a/ Đun SiO2 với NaOH nóng chảy
b/ Cho SiO2 tác dụng với dung dịch NaOH loãng
c/ Cho dung dịch K2SiO3 tác dụng với dung dịch NaHCO3
d/ Cho Si tác dụng với dung dịch NaCl
CỦNG CỐ BÀI
3- Lập dãy chuyển hóa điều chế axit silixic từ silic và viết ptpư (với đầy đủ điều kiện)

Si SiO2 Na2SiO3 H2SiO3

1/ Si + O2 SiO2
2/ SiO2 + 2NaOH(nóng chảy) Na2SiO3 + H2O
3/ Na2SiO3 + 2HCl H2SiO3 + 2NaCl
DẶN DÒ
Bài tập về nhà:
5, 6/ SGK
3.11, 3.17/ SBT
Chuẩn bị bài Công nghiệp Silicat