Цахиур (Si) -үелэх системийн үндсэн дэд бүлгийн IV бүлгийн 3-р үе шатанд байрлана. Физик шинж чанарууд:Цахиур нь аморф ба талст гэсэн хоёр өөрчлөлттэй байдаг. Аморф цахиур нь 2.33 г/см3 нягттай, металл хайлмалд уусдаг бор нунтаг юм. Талст цахиур нь ган шиг гялалзсан, хатуу, хэврэг, 2.4 г/см3 нягттай хар саарал талст юм. Цахиур нь Si (28), Si (29), Si (30) гэсэн гурван изотопоос бүрдэнэ.

Химийн шинж чанар:электрон тохиргоо: 1s22s22p63 s23p2 . Цахиур бол металл биш юм. Гадаад энергийн түвшинд цахиур нь 4 электронтой бөгөөд энэ нь түүний исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлдог: +4, -4, -2. Валент – 2.4 Аморф цахиур нь талст цахиураас илүү урвалд ордог. Хэвийн нөхцөлд фтортой харилцан үйлчилдэг: Si + 2F2 = SiF4. 1000 ° C-д Si нь металл бус металлуудтай урвалд ордог: CL2, N2, C, S.

Хүчилүүдээс цахиур нь зөвхөн азотын ба гидрофторын хүчлийн холимогтой урвалд ордог.

Металлтай харьцуулахад энэ нь өөрөөр ажилладаг: хайлсан Zn, Al, Sn, Pb-д энэ нь сайн уусдаг боловч тэдгээртэй урвалд ордоггүй; Цахиур нь бусад металлын хайлмал - Mg, Cu, Fe -тэй харилцан үйлчилж, силицид үүсгэдэг: Si + 2Mg = Mg2Si. Цахиур нь хүчилтөрөгчөөр шатдаг: Si + O2 = SiO2 (элс).

Цахиурын давхар исэл эсвэл цахиур- тогтвортой холболт Си, байгальд өргөн тархсан. Энэ нь шүлт ба үндсэн ислүүдтэй холилдож, цахиурын хүчлийн давс - силикат үүсгэдэг. Баримт бичиг:Аж үйлдвэрийн салбарт цахиурыг цэвэр хэлбэрээр нь цахиурын давхар ислийг цахилгаан зууханд коксоор багасгаж гаргаж авдаг: SiO2 + 2C = Si + 2CO?.

Лабораторид цахиурыг цагаан элсийг магни эсвэл хөнгөн цагаанаар шохойжуулан гаргаж авдаг.

SiO2 + 2Mg = 2MgO + Si.

3SiO2 + 4Al = Al2O3 + 3Si.

Цахиур нь хүчил үүсгэдэг: H2 SiO3 - мета-цахиурын хүчил; H2 Si2O5 нь диметасилийн хүчил юм.

Байгальд хайх:кварцын эрдэс - SiO2. Кварцын талстууд нь зургаан өнцөгт призм хэлбэртэй, өнгөгүй, тунгалаг бөгөөд чулуулгийн болор гэж нэрлэгддэг. Аметист бол нил ягаан өнгийн хольцтой чулуулаг болор; утаатай топаз бор өнгөтэй; оникс ба хаш бол кварцын талст сортууд юм. Аморф цахиур нь бага түгээмэл бөгөөд опал эрдэс - SiO2 nH2O хэлбэрээр байдаг. Диатомит, триполи эсвэл диатомит шороо (диатомт шороо) нь аморф цахиурын шороон хэлбэрүүд юм.

42. Коллоид уусмалын тухай ойлголт

Коллоид уусмалууд– дисперсийн орчин ба дисперс фазаас бүрдэх өндөр дисперстэй хоёр фазын систем. Бөөмийн хэмжээ нь жинхэнэ уусмал, суспенз, эмульсийн хоорондох завсрын хэмжээтэй байна. У коллоид хэсгүүдмолекул эсвэл ионы найрлага.

Анхдагч бөөмсийн дотоод бүтцийн гурван төрөл байдаг.

1. Суспенсоид (эсвэл эргэлт буцалтгүй коллоид)- гетероген систем, тэдгээрийн шинж чанарыг боловсруулсан фазын гадаргуугаар тодорхойлж болно. Түдгэлзүүлэлттэй харьцуулахад тэдгээр нь илүү их тархсан байдаг. Тэд дисперсийн тогтворжуулагчгүйгээр удаан хугацаанд оршин тогтнох боломжгүй. Тэд гэж нэрлэдэг эргэлт буцалтгүй коллоидуудтэдгээрийн хурдас нь ууршсаны дараа дахин соль үүсгэдэггүйтэй холбоотой. Тэдний концентраци бага байдаг - 0.1%. Тэд тархсан орчны зуурамтгай чанараас бага зэрэг ялгаатай байдаг.

Суспенсоидуудыг дараахь байдлаар авч болно.

1) тархалтын арга (том биетийг бутлах);

2) конденсацийн аргууд (солилцооны урвал, гидролиз гэх мэт уусдаггүй нэгдлүүдийг үйлдвэрлэх).

Суспенз дэх дисперсийн аяндаа буурах нь чөлөөт гадаргуугийн энергиэс хамаарна. Удаан хугацааны суспензийг олж авахын тулд түүнийг тогтворжуулах нөхцөл шаардлагатай.

Тогтвортой дисперсийн систем:

1) тархалтын орчин;

2) тархсан үе шат;

3) тархсан системийн тогтворжуулагч.

Тогтворжуулагч нь ион, молекул, гэхдээ ихэвчлэн өндөр молекул байж болно.

Хамгаалалтын коллоидууд– тогтворжуулах зорилгоор нэмдэг өндөр молекулын нэгдлүүд (уураг, пептид, поливинил спирт гэх мэт).

2. Ассоциатив (эсвэл мицелляр коллоид) –бага молекул жинтэй бодисуудын нүүрсустөрөгчийн радикалууд (дифилийн молекулууд) -аас бүрдэх молекулуудын хангалттай концентрацитай үед молекулуудын нэгдэлд (мицел) нэгдэх үед үүсдэг хагасколлоидууд. Мицеллугаалгын нунтаг (саван), органик будагны усан уусмалд үүсдэг.

3. Молекул коллоид (буцах эсвэл лиофилик коллоид) -өндөр молекул жинтэй байгалийн болон синтетик өндөр молекулт бодисууд. Тэдний молекулууд нь коллоид бөөмс (макромолекул) хэмжээтэй байдаг.

Өндөр молекул жинтэй нэгдлүүдийн коллоидуудын шингэрүүлсэн уусмалууд нь нэгэн төрлийн уусмал юм. Өндөр шингэрүүлсэн үед эдгээр уусмалууд нь шингэрүүлсэн уусмалын хуулийг дагаж мөрддөг.

Туйл бус макромолекулууд нь нүүрсустөрөгчид уусдаг, туйлт нь туйлын уусгагчид уусдаг.

Урвуу коллоидууд- уусгагчийн шинэ хэсгийг нэмэхэд хуурай үлдэгдэл нь уусмал руу буцдаг бодисууд.

ТОДОРХОЙЛОЛТ

Цахиур- үечилсэн системийн арван дөрөв дэх элемент. Тэмдэглэл - Латин "цахиур" -аас Si. Гурав дахь үе, IVA бүлэгт байрладаг. Металл бус металлыг хэлнэ. Цөмийн цэнэг 14.

Цахиур бол дэлхийн царцдасын хамгийн түгээмэл элементүүдийн нэг юм. Энэ нь дэлхийн царцдасын бидний судалгаанд хамрагдах боломжтой хэсгийн 27% (жин) эзэлдэг бөгөөд хүчилтөрөгчийн дараа элбэг дэлбэг чанараараа хоёрдугаарт ордог. Байгальд цахиур нь зөвхөн нэгдлүүдэд байдаг: цахиурын ангидрид эсвэл цахиур гэж нэрлэгддэг цахиурын давхар исэл SiO 2 хэлбэрээр, цахиурын хүчлийн давс (силикат) хэлбэрээр. Алюминосиликатууд нь байгальд хамгийн өргөн тархсан, i.e. хөнгөн цагаан агуулсан силикатууд. Үүнд хээрийн жонш, гялтгануур, каолин гэх мэт.

Бүх органик бодисын нэг хэсэг болох нүүрстөрөгчийн нэгэн адил цахиур нь ургамал, амьтны ертөнцийн хамгийн чухал элемент юм.

Хэвийн нөхцөлд цахиур нь хар саарал өнгөтэй бодис юм (Зураг 1). Энэ нь металл шиг харагдаж байна. Галд тэсвэртэй - хайлах цэг нь 1415 o C. Өндөр хатуулгаар тодорхойлогддог.

Цагаан будаа. 1. Цахиур. Гадаад төрх.

Цахиурын атом ба молекулын масс

Бодисын харьцангуй молекул масс (M r) нь тухайн молекулын масс нь нүүрстөрөгчийн атомын массын 1/12-оос хэд дахин их болохыг харуулсан тоо бөгөөд элементийн харьцангуй атомын масс (A r) байна. Химийн элементийн атомын дундаж масс нь нүүрстөрөгчийн атомын 1/12 массаас хэд дахин их байна.

Чөлөөт төлөвт цахиур нь нэг атомын Si молекул хэлбэрээр оршдог тул түүний атом ба молекулын массын утгууд давхцдаг. Тэд 28.084-тэй тэнцүү байна.

Цахиурын аллотропи ба аллотропик өөрчлөлтүүд

Цахиур нь алмаз шиг (куб) (тогтвортой) ба бал чулуу шиг (тогтворгүй) гэсэн хоёр аллотроп өөрчлөлт хэлбэрээр байж болно. Алмаз шиг цахиур нь хатуу дүүргэгчийн төлөвт, бал чулуу шиг цахиур нь аморф төлөвт байдаг. Тэд мөн гадаад төрх, химийн үйл ажиллагаагаараа ялгаатай.

Кристал цахиур нь хар саарал өнгөтэй металл гялбаатай, аморф цахиур нь бор нунтаг юм. Хоёр дахь өөрчлөлт нь эхнийхээс илүү идэвхтэй байдаг.

Цахиурын изотопууд

Байгальд цахиур нь 28 Si, 29 Si, 30 Si гэсэн гурван тогтвортой изотоп хэлбэрээр олддог нь мэдэгдэж байна. Тэдний массын тоо нь тус тус 28, 29, 30 байна. Цахиурын 28 Si изотопын атомын цөмд арван дөрвөн протон, арван дөрвөн нейтрон, 29 Si ба 30 Si изотопууд нь ижил тооны протон, арван тав, арван зургаан нейтрон агуулдаг.

22-44 масстай цахиурын хиймэл изотопууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн урт наслалт нь 32 Si, хагас задралын хугацаа нь 170 жил байдаг.

Цахиурын ионууд

Цахиурын атомын гаднах энергийн түвшинд дөрвөн электрон байдаг бөгөөд эдгээр нь валент юм.

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 .

Химийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд цахиур нь валентийн электронуудаас татгалзаж болно, өөрөөр хэлбэл. Тэдний донор болж, эерэг цэнэгтэй ион болж хувирах, эсвэл өөр атомаас электрон хүлээн авах, өөрөөр хэлбэл. хүлээн авагч болж, сөрөг цэнэгтэй ион болж хувирна:

Si 0 -4e → Si 4+ ;

Si 0 +4e → Si 4- .

Цахиурын молекул ба атом

Чөлөөт төлөвт цахиур нь нэг атомын Si молекул хэлбэрээр оршдог. Цахиурын атом ба молекулыг тодорхойлох зарим шинж чанарууд энд байна.

Цахиурын хайлш

Цахиурыг металлургийн салбарт ашигладаг. Энэ нь олон хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсэг болж үйлчилдэг. Тэдгээрийн хамгийн чухал нь төмөр, зэс, хөнгөн цагаан дээр суурилсан хайлш юм.

Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ

ЖИШЭЭ 1

Дасгал хийх	6.1 г натрийн силикат авахын тулд 0.2 массын хольц агуулсан цахиурын (IV) исэл хэр их шаардлагатай вэ.
Шийдэл	Цахиурын (IV) исэлээс натрийн силикат үүсгэх урвалын тэгшитгэлийг бичье. SiO 2 + 2NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O. Натрийн силикатын хэмжээг олъё: n(Na 2 SiO 3) = m (Na 2 SiO 3) / M (Na 2 SiO 3); n(Na 2 SiO 3) = 6.1 / 122 = 0.05 моль. Урвалын тэгшитгэлийн дагуу n(Na ​​2 SiO 3) : n(SiO 2) = 1:1, өөрөөр хэлбэл. n(Na 2 SiO 3) = n(SiO 2) = 0.05 моль. Цахиурын (IV) оксидын масс (бохирдолгүй) нь дараахь хэмжээтэй тэнцүү байна. M(SiO 2) = Ar(Si) + 2×Ar(O) = 28 + 2×16 = 28 + 32 = 60 г/моль. м цэвэр (SiO 2) = n (SiO 2) × M (SiO 2) = 0.05 × 60 = 3 г. Дараа нь урвалд шаардагдах цахиурын (IV) оксидын масс дараахь хэмжээтэй тэнцүү байна. m(SiO 2) =m цэвэр (SiO 2)/w хольц = 3 / 0.2 = 15 г.
Хариулах	15 гр

ЖИШЭЭ 2

Дасгал хийх	Цахиурын (IV) ислийг 64.2 г содтой холиход натрийн силикат ямар массыг олж авах вэ, хольцын масс нь 5%?
Шийдэл	Сод ба цахиурын (IV) ислийг холих замаар натрийн силикат үүсэх урвалын тэгшитгэлийг бичье. SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2 -. Содын онолын массыг тодорхойлъё (урвалын тэгшитгэлийг ашиглан тооцоолсон): n(Na 2 CO 3) = 1 моль. M(Na 2 CO 3) = 2×Ar(Na) + Ar(C) + 3×Ar(O) = 2×23 + 12 + 3×16 = 106 г/моль. m(Na 2 CO 3) = n (Na 2 CO 3) × M (Na 2 CO 3) = 1 × 106 = 106г. Содын практик массыг олцгооё. w цэвэр (Na 2 CO 3) = 100% - w хольц = 100% - 5% = 95% = 0.95. м цэвэр (Na 2 CO 3) = m (Na 2 CO 3) ×w цэвэр (Na 2 CO 3); м цэвэр (Na 2 CO 3) = 64.2 × 0.95 = 61 гр. Натрийн силикатийн онолын массыг тооцоолъё. n(Na 2 SiO 3) = 1 моль. M(Na 2 SiO 3) = 2×Ar(Na) + Ar(Si) + 3×Ar(O) = 2×23 + 28 + 3×16 = 122 г/моль. m(Na 2 SiO 3) = n (Na 2 SiO 3) × M (Na 2 SiO 3) = 1 × 122 = 122г. Натрийн силикат практик массыг x g гэж тооцож, пропорцийг гаргая: 61 г Na 2 CO 3 - x г Na 2 SiO 3; 106 г Na 2 CO 3 - 122 г Na 2 SiO 3. Тиймээс x нь дараахтай тэнцүү болно. x = 122 × 61 / 106 = 70.2 гр. Энэ нь суллагдсан натрийн силикат масс нь 70.2 г гэсэн үг юм.
Хариулах	70.2 гр

Дэлхий дээр өргөн тархсан цахиурын нэгдлүүдийг хүн төрөлхтөнд чулуун зэвсгийн үеэс мэддэг болсон. Чулуун зэвсгийг хөдөлмөр, ан агнуурын зориулалтаар ашиглах нь хэдэн мянган жилийн турш үргэлжилсэн. Тэдний боловсруулалттай холбоотой цахиурын нэгдлүүдийг ашиглах - шил үйлдвэрлэх нь МЭӨ 3000 оноос эхэлсэн. д. (Эртний Египтэд). Хамгийн эртний цахиурын нэгдэл бол SiO 2 исэл (цахиур) юм. 18-р зуунд цахиурыг энгийн хатуу бодис гэж үздэг байсан бөгөөд үүнийг "дэлхий" гэж нэрлэдэг байсан (түүний нэрэнд тусгагдсан байдаг). Цахиурын найрлагын нарийн төвөгтэй байдлыг И.Я.Берзелиус тогтоосон. Тэрээр 1825 онд анх удаа SiF 4 цахиурын хайлуур жоншоос элементийн цахиур гаргаж авсан бөгөөд сүүлийнхийг калийн металлаар багасгасан. Шинэ элементийг "цахиур" гэж нэрлэсэн (Латин silex - цахиур чулуу). Оросын нэрийг 1834 онд Г.И.Гесс нэвтрүүлсэн.

Байгаль дахь цахиурын тархалт.Цахиур нь дэлхийн царцдасын хоёр дахь хамгийн элбэг (хүчилтөрөгчийн дараа) элемент бөгөөд литосфер дахь дундаж агууламж нь 29.5% (массаар) байдаг. Дэлхийн царцдас дахь цахиур нь амьтан, ургамлын ертөнцөд нүүрстөрөгчтэй адил үндсэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Цахиурын геохимийн хувьд түүний хүчилтөрөгчтэй маш хүчтэй холбоо тогтоох нь чухал юм. Литосферийн 12 орчим хувь нь кварцын ашигт малтмал болон түүний сорт хэлбэрийн цахиурын исэл SiO 2 юм. Литосферийн 75% нь янз бүрийн силикат, алюминосиликатаас (хээрийн жонш, гялтгануур, амфибол гэх мэт) бүрддэг. Цахиур агуулсан эрдсийн нийт тоо 400 гаруй байдаг.

Магматик процессын явцад цахиурын сул ялгарал үүсдэг: энэ нь гранитоид (32.3%) ба хэт суурь чулуулагт (19%) хуримтлагддаг. Өндөр температур, өндөр даралттай үед SiO 2-ийн уусах чадвар нэмэгддэг. Түүний усны уураар шилжих нь бас боломжтой байдаг тул гидротермаль судлын пегматитууд нь ихэвчлэн хүдрийн элементүүдтэй (алт-кварц, кварц-касситерит болон бусад судал) холбоотой байдаг кварцын ихээхэн агууламжаар тодорхойлогддог.

Цахиурын физик шинж чанар.Цахиур нь металл гялбаатай хар саарал талстуудыг үүсгэдэг бөгөөд a = 5.431 Å үетэй, 2.33 г/см3 нягттай, нүүр төвтэй шоо хэлбэрийн алмаз хэлбэрийн тортой. Маш өндөр даралтын үед 2.55 г / см 3 нягттай шинэ (зургаан өнцөгт) өөрчлөлтийг олж авсан. Цахиур нь 1417 ° C-т хайлж, 2600 ° C-т буцалгана. Тусгай дулаан багтаамж (20-100 ° C-д) 800 Ж/(кг К), эсвэл 0.191 кал/(г градус); Дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь хамгийн цэвэр дээжийн хувьд ч тогтмол биш бөгөөд (25 ° C) 84-126 Вт/(м К) буюу 0.20-0.30 кал/(см сек градус) хооронд байна. Шугаман тэлэлтийн температурын коэффициент 2.33·10 -6 К -1, 120 К-аас доош бол сөрөг болно. Цахиур нь урт долгионы хэт улаан туяанд ил тод байдаг; хугарлын илтгэгч (λ = 6 мкм-ийн хувьд) 3.42; диэлектрик тогтмол 11.7. Цахиур нь диамагнит, атомын соронзон мэдрэмж -0.13-10 -6. Mohs 7.0-ийн дагуу цахиурын хатуулаг, Brinell-ийн дагуу 2.4 Гн/м2 (240 кгс/мм2), уян хатан модуль 109 Гн/м2 (10,890 кгс/мм2), шахагдах чадварын коэффициент 0.325·10 -6 см2 /кг. Цахиур нь хэврэг материал юм; мэдэгдэхүйц хуванцар деформаци нь 800 ° C-аас дээш температурт эхэлдэг.

Цахиур бол олон төрлийн хэрэглээтэй хагас дамжуулагч юм. Цахиурын цахилгаан шинж чанар нь хольцоос ихээхэн хамаардаг. Өрөөний температурт цахиурын өөрийн хувийн эзэлхүүний цахилгаан эсэргүүцлийг 2.3·10 3 ом·м (2.3·10 5 ом·см) гэж авна.

Хагас дамжуулагч цахиур нь p төрлийн дамжуулалт (B, Al, In эсвэл Ga нэмэлтүүд) ба n төрлийн (P, Bi, As эсвэл Sb нэмэлтүүд) нь мэдэгдэхүйц бага эсэргүүцэлтэй байдаг. Цахилгаанаар хэмжсэн зурвасын завсар нь 0 К-д 1.21 эВ, 300 К-д 1.119 эВ болж буурдаг.

Цахиурын химийн шинж чанар.Менделеевийн үелэх систем дэх цахиурын байрлалын дагуу Цахиурын атомын 14 электрон гурван бүрхүүлд тархсан: эхний (цөмөөс) 2 электрон, хоёрдугаарт 8, гуравдугаарт (валент) 4; электрон бүрхүүлийн тохиргоо 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2. Дараалсан иончлолын потенциал (eV): 8.149; 16.34; 33.46 ба 45.13. Атомын радиус 1.33Å, ковалент радиус 1.17Å, ионы радиус Si 4+ 0.39Å, Si 4- 1.98Å.

Нэгдлүүдэд цахиур (нүүрстөрөгчтэй төстэй) нь 4 валенттай байдаг. Гэсэн хэдий ч нүүрстөрөгчөөс ялгаатай нь Цахиур нь координацын дугаар 4-тэй хамт 6-ийн координатын тоог харуулдаг бөгөөд энэ нь түүний атомын том эзэлхүүнтэй (ийм нэгдлүүдийн жишээ бол 2- бүлэг агуулсан цахиурын фторидууд юм) тайлбарлагддаг.

Цахиурын атомын бусад атомуудтай химийн холбоо нь ихэвчлэн эрлийз sp 3 орбиталаар дамждаг боловч түүний 5 (хоосон) 3d орбиталын хоёр нь, ялангуяа Цахиур нь зургаан координаттай үед оролцох боломжтой. 1.8 бага цахилгаан сөрөг утгатай (нүүрстөрөгчийн хувьд 2.5; азотын хувьд 3.0 гэх мэт) металл бус нэгдлүүд дэх цахиур нь цахилгаан эерэг бөгөөд эдгээр нэгдлүүд нь туйлын шинж чанартай байдаг. 464 кЖ/моль (111 ккал/моль) -тай тэнцэх хүчилтөрөгчтэй Si - O-ийн өндөр холболтын энерги нь түүний хүчилтөрөгчийн нэгдлүүдийн (SiO 2 ба силикатуудын) тогтвортой байдлыг тодорхойлдог. Si - Si бондын энерги бага, 176 кЖ/моль (42 ккал/моль); Нүүрстөрөгчөөс ялгаатай нь цахиур нь Si атомуудын хооронд урт гинж, давхар холбоо үүсгэдэггүй. Агаарт цахиур нь хамгаалалтын ислийн хальс үүсгэдэг тул өндөр температурт ч тогтвортой байдаг. Хүчилтөрөгчийн хувьд энэ нь 400 ° C-аас эхлэн исэлдэж, цахиурын исэл (IV) SiO 2 үүсгэдэг. Цахиурын (II) оксид SiO нь бас мэдэгдэж байгаа бөгөөд хий хэлбэрээр өндөр температурт тогтвортой байдаг; хурдан хөргөсний үр дүнд Si ба SiO 2-ийн нимгэн холимог болж амархан задардаг хатуу бүтээгдэхүүнийг олж авах боломжтой. Цахиур нь хүчилд тэсвэртэй бөгөөд зөвхөн азот ба гидрофторын хүчлийн холимогт уусдаг; устөрөгч ялгаруулж халуун шүлтийн уусмалд амархан уусдаг. Цахиур нь өрөөний температурт фтортой, халах үед бусад галогентэй урвалд орж SiX 4 ерөнхий томъёоны нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Устөрөгч нь цахиуртай шууд урвалд ордоггүй бөгөөд устөрөгчийн цахиур (силан) нь силицидийг задлах замаар олж авдаг (доороос үзнэ үү). Устөрөгчийн силиконуудыг SiH 4-ээс Si 8 H 18 хүртэл мэддэг (найрлага нь ханасан нүүрсустөрөгчтэй төстэй). Цахиур нь хүчилтөрөгч агуулсан силануудын 2 бүлгийг үүсгэдэг - силоксан ба силоксен. Цахиур нь 1000 ° C-аас дээш температурт азоттой урвалд ордог. 1200 ° C-д ч агаарт исэлддэггүй Si3N4 нитрид нь хүчил (азотын хүчлээс бусад), шүлт, түүнчлэн хайлсан металл, шаард тэсвэртэй байдаг. ач холбогдол. , энэ нь химийн үйлдвэр, галд тэсвэртэй материал үйлдвэрлэх зэрэгт үнэ цэнэтэй материал болгодог. Нүүрстөрөгч (цахиурын карбид SiC) ба бор (SiB 3, SiB 6, SiB 12) бүхий цахиурын нэгдлүүд нь өндөр хатуулаг, түүнчлэн дулааны болон химийн эсэргүүцэлээр тодорхойлогддог. Халах үед цахиур нь органик хлорын нэгдлүүдтэй (жишээлбэл, CH 3 Cl) урвалд ордог (жишээлбэл, зэс зэрэг металлын катализаторын оролцоотойгоор) синтез хийхэд ашигладаг органохалозилануудыг [жишээлбэл, Si (CH 3) 3 Cl] үүсгэдэг. олон тооны цахиурын органик нэгдлүүдийн .

Цахиур нь бараг бүх металл - силицидтэй нэгдлүүд үүсгэдэг (зөвхөн Bi, Tl, Pb, Hg-тэй нэгдлүүд олдоогүй). 250 гаруй силицидийг олж авсан бөгөөд тэдгээрийн найрлага (MeSi, MeSi 2, Me 5 Si 3, Me 3 Si, Me 2 Si болон бусад) нь ихэвчлэн сонгодог валентуудтай таардаггүй. Цахиур нь галд тэсвэртэй, хатуу байдаг; Ферросиликон (тусгай хайлшийг хайлуулахад багасгах бодис, феррохайлшийг үзнэ үү) болон молибдений цахиурын MoSi 2 (цахилгаан зуухны халаагуур, хийн турбины ир гэх мэт) нь хамгийн чухал практик ач холбогдолтой юм.

Цахиур авах.Техникийн цэвэршилттэй цахиур (95-98%) нь графит электродуудын хооронд цахиур SiO 2-ыг багасгах замаар цахилгаан нуман хэлбэрээр гаргаж авдаг. Хагас дамжуулагч технологийн хөгжилтэй холбоотойгоор цэвэр, өндөр цэвэр цахиур гарган авах аргуудыг боловсруулсан байна.Үүний тулд цахиурын анхны нэгдлүүдийн анхан шатны нийлэгжилтийг хийх шаардлагатай бөгөөд үүнээс цахиурыг багасгах буюу дулааны задралаар гаргаж авдаг.

Цэвэр хагас дамжуулагч цахиурыг поликристалл (SiCl 4 эсвэл SiHCl 3-ыг цайр эсвэл устөрөгчөөр багасгах, SiI 4 ба SiH 4-ийн дулааны задрал) ба дан болор (тигельгүй бүс хайлж, нэг талстыг "татах" гэсэн хоёр хэлбэрээр авдаг. хайлсан цахиур - Чехральскийн арга).

Цахиурын хэрэглээ.Тусгай хольцтой цахиурыг хагас дамжуулагч төхөөрөмж (транзистор, термистор, цахилгаан шулуутгагч, тиристор; сансрын хөлөгт ашигладаг нарны фотоэлемент гэх мэт) үйлдвэрлэх материал болгон өргөн ашигладаг. Цахиур нь 1-9 микрон долгионы урттай цацрагт тунгалаг байдаг тул үүнийг хэт улаан туяаны оптикт ашигладаг.

Цахиур нь төрөл бүрийн, өргөжиж буй хэрэглээтэй. Металлургийн салбарт цахиурыг хайлсан металлд ууссан хүчилтөрөгчийг зайлуулахад ашигладаг (деоксид). Цахиур нь төмөр болон өнгөт металлын олон тооны хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Ерөнхийдөө Цахиур нь хайлшийг зэврэлтэнд тэсвэртэй болгож, цутгах шинж чанарыг сайжруулж, механик хүчийг нэмэгдүүлдэг; гэхдээ өндөр түвшинд цахиур нь хэврэгшил үүсгэдэг. Хамгийн чухал нь цахиур агуулсан төмөр, зэс, хөнгөн цагааны хайлш юм. Цахиурын органик нэгдлүүд болон цахиурын нийлэгжилтэд улам их хэмжээний цахиур хэрэглэдэг. Цахиур болон олон тооны силикатуудыг (шавар, хээрийн жонш, гялтгануур, тальк гэх мэт) шил, цемент, керамик, цахилгаан болон бусад үйлдвэрүүд боловсруулдаг.

Цахиур нь бие махбодид янз бүрийн нэгдлүүдийн хэлбэрээр олддог бөгөөд голчлон араг ясны хатуу эд, эд эс үүсэхэд оролцдог. Зарим далайн ургамал (жишээлбэл, диатом) ба амьтад (жишээлбэл, цахиурлаг хөвөн, радиолар) нь далайн ёроолд үхэх үедээ цахиурын (IV) оксидын зузаан хуримтлал үүсгэдэг. Хүйтэн далай, нууруудад цахиураар баяжуулсан биогенийн шавар давамгайлж, халуун оронд. далай - Цахиурын агууламж багатай шохойн шавар. Хуурай газрын ургамлуудын дотроос үр тариа, шанага, далдуу мод, гэзэг зэрэгт цахиур ихээр хуримтлагддаг. Сээр нуруутан амьтдын хувьд үнсний бодис дахь цахиур (IV) оксидын агууламж 0.1-0.5% байдаг. Цахиур нь өтгөн холбогч эд, бөөр, нойр булчирхайд хамгийн их хэмжээгээр агуулагддаг. Хүний өдөр тутмын хоолны дэглэмд 1 г хүртэл цахиур агуулагддаг. Агаарт цахиурын (IV) оксидын тоос их байвал хүний ​​уушгинд нэвтэрч, силикоз өвчин үүсгэдэг.

Бие дэх цахиур.Цахиур нь бие махбодид янз бүрийн нэгдлүүдийн хэлбэрээр олддог бөгөөд голчлон араг ясны хатуу эд, эд эс үүсэхэд оролцдог. Зарим далайн ургамал (жишээлбэл, диатом) ба амьтад (жишээлбэл, цахиурлаг хөвөн, радиолар) нь далайн ёроолд үхэх үедээ цахиурын (IV) оксидын зузаан хуримтлал үүсгэдэг. Хүйтэн далай, нууруудад цахиураар баяжуулсан биогенийн шавар давамгайлж, халуун оронд. далай - Цахиурын агууламж багатай шохойн шавар. Хуурай газрын ургамлуудын дотроос үр тариа, шанага, далдуу мод, гэзэг зэрэгт цахиур ихээр хуримтлагддаг. Сээр нуруутан амьтдын хувьд үнсний бодис дахь цахиур (IV) оксидын агууламж 0.1-0.5% байдаг. Цахиур нь өтгөн холбогч эд, бөөр, нойр булчирхайд хамгийн их хэмжээгээр агуулагддаг. Хүний өдөр тутмын хоолны дэглэмд 1 г хүртэл цахиур агуулагддаг. Агаарт цахиурын (IV) оксидын тоос их байвал хүний ​​уушгинд нэвтэрч силикоз өвчин үүсгэдэг.

Элементийн шинж чанар

14 Si 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2

Изотопууд: 28 Si (92.27%); 29 Si (4.68%); 30 Si (3.05%)

Цахиур нь дэлхийн царцдас дахь хүчилтөрөгчийн дараа (массын 27.6%) хоёр дахь хамгийн элбэг элемент юм. Энэ нь байгальд чөлөөт төлөвт байдаггүй, голчлон SiO 2 эсвэл силикат хэлбэрээр олддог.

Si нэгдлүүд нь хортой; SiO 2 болон бусад цахиурын нэгдлүүдийн (жишээлбэл, асбест) жижиг хэсгүүдээр амьсгалах нь аюултай өвчин үүсгэдэг - силикоз

Үндсэн төлөвт цахиурын атом нь валент = II, өдөөгдсөн төлөвт = IV байна.

Si-ийн хамгийн тогтвортой исэлдэлтийн төлөв нь +4. Металл (силицид) бүхий нэгдлүүдэд S.O. -4.

Цахиур авах арга

Хамгийн түгээмэл байгалийн цахиурын нэгдэл бол цахиур (цахиурын давхар исэл) SiO 2 юм. Энэ нь цахиур үйлдвэрлэх гол түүхий эд юм.

1) 1800 "C-ийн нуман зууханд SiO 2-ыг нүүрстөрөгчөөр бууруулах: SiO 2 + 2C = Si + 2CO

2) Техникийн бүтээгдэхүүнээс өндөр цэвэршилттэй Si-ийг дараахь схемийн дагуу авна.

a) Si → SiCl 2 → Si

b) Si → Mg 2 Si → SiH 4 → Si

Цахиурын физик шинж чанар. Цахиурын аллотропик өөрчлөлтүүд

1) Кристал цахиур - металл гялалзсан мөнгөн саарал бодис, алмазан төрлийн болор тор; м.п. 1415"C, буцлах цэг 3249"C, нягт 2.33 г/см3; хагас дамжуулагч юм.

2) Аморф цахиур - бор нунтаг.

Цахиурын химийн шинж чанар

Ихэнх урвалуудад Si нь бууруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг:

Бага температурт цахиур нь химийн хувьд идэвхгүй, халах үед түүний урвал огцом нэмэгддэг.

1. 400°С-аас дээш температурт хүчилтөрөгчтэй урвалд орно:

Si + O 2 = SiO 2 цахиурын исэл

2. Өрөөний температурт фтортой урвалд ордог:

Si + 2F 2 = SiF 4 цахиурын тетрафлорид

3. Бусад галогентэй урвалд орох нь = 300 - 500 ° C температурт явагдана

Si + 2Hal 2 = SiHal 4

4. 600°С температурт хүхрийн ууртай бол дисульфид үүсгэдэг.

5. 1000°С-аас дээш температурт азоттой урвал явагдана:

3Si + 2N 2 = Si 3 N 4 цахиурын нитрид

6. = 1150°С температурт нүүрстөрөгчтэй урвалд орно:

SiO 2 + 3C = SiC + 2CO

Карборунд нь хатуулагаараа алмазтай ойролцоо байдаг.

7. Цахиур нь устөрөгчтэй шууд урвалд ордоггүй.

8. Цахиур нь хүчилд тэсвэртэй. Зөвхөн азот ба гидрофторын хүчлийн холимогтой харилцан үйлчилнэ.

3Si + 12HF + 4HNO 3 = 3SiF 4 + 4NO + 8H 2 O

9. шүлтийн уусмалтай урвалд орж силикат үүсгэж устөрөгч ялгаруулна.

Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2

10. Цахиурын бууруулагч шинж чанар нь металыг исэлээс нь тусгаарлахад хэрэглэгддэг.

2MgO = Si = 2Mg + SiO 2

Металлуудтай урвалд ороход Si нь исэлдүүлэгч бодис юм.

Цахиур нь s-металууд болон ихэнх d-металуудтай хамт цахиур үүсгэдэг.

Тухайн металлын силицидийн найрлага өөр өөр байж болно. (Жишээ нь, FeSi ба FeSi 2; Ni 2 Si ба NiSi 2.) Хамгийн алдартай цахиурын нэг бол энгийн бодисуудын шууд харилцан үйлчлэлээр олж авах боломжтой магнийн силицид юм.

2Mg + Si = Mg 2 Si

Силан (моносилан) SiH 4

Силан (устөрөгчийн цахиур) Si n H 2n + 2, (харьц. алканууд), энд n = 1-8. Силанууд нь алкануудын аналогууд бөгөөд тэдгээр нь -Si-Si- гинжний тогтворгүй байдлаас ялгаатай.

Monosilane SiH 4 нь эвгүй үнэртэй өнгөгүй хий юм; этилийн спирт, бензинд уусдаг.

Хүлээн авах аргууд:

1. Магнийн цахиурыг давсны хүчилтэй задлах: Mg 2 Si + 4HCI = 2MgCI 2 + SiH 4

2. Si галидыг литийн хөнгөн цагаан гидридээр ангижруулах: SiCl 4 + LiAlH 4 = SiH 4 + LiCl + AlCl 3

Химийн шинж чанар.

Силан бол хүчтэй бууруулагч бодис юм.

1.SiH 4 нь маш бага температурт ч хүчилтөрөгчөөр исэлддэг.

SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O

2. SiH 4 нь ялангуяа шүлтлэг орчинд амархан гидролизд ордог.

SiH 4 + 2H 2 O = SiO 2 + 4H 2

SiH 4 + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 4H 2

Цахиур (IV) исэл (цахиур) SiO 2

Цахиур нь янз бүрийн хэлбэрээр байдаг: талст, аморф, шилэн. Хамгийн түгээмэл талст хэлбэр нь кварц юм. Кварцын чулуулаг устах үед кварцын элс үүсдэг. Кварцын нэг талст нь тунгалаг, өнгөгүй (чулууны болор) эсвэл янз бүрийн өнгөт хольцтой (аметист, оникс, хаш гэх мэт) өнгөтэй байдаг.

Аморф SiO 2 нь опал эрдэс хэлбэрээр олддог: цахиурлаг гель нь SiO 2-ийн коллоид хэсгүүдээс бүрдэх, маш сайн шингээгч юм. Шилэн SiO 2 нь кварцын шил гэж нэрлэгддэг.

Физик шинж чанар

SiO 2 нь усанд маш бага уусдаг, мөн органик уусгагчид бараг уусдаггүй. Цахиур нь диэлектрик юм.

Химийн шинж чанар

1. SiO 2 нь хүчиллэг исэл тул аморф цахиур нь шүлтийн усан уусмалд удаан уусдаг.

SiO 2 + 2NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O

2. SiO 2 нь халах үед үндсэн ислүүдтэй харилцан үйлчилдэг.

SiO 2 + K 2 O = K 2 SiO 3;

SiO 2 + CaO = CaSiO 3

3. SiO 2 нь дэгдэмхий бус исэл тул нүүрстөрөгчийн давхар ислийг Na 2 CO 3-аас зайлуулдаг ( хайлуулах үед ):

SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2

4. Цахиур нь фторын хүчилтэй урвалд орж гидрофторцахиурын хүчил H 2 SiF 6 үүсгэдэг:

SiO 2 + 6HF = H 2 SiF 6 + 2H 2 O

5. 250 - 400°С-т SiO 2 нь хийн HF ба F 2-тэй харилцан үйлчилж, тетрафторсилан (цахиур тетрафторид) үүсгэдэг.

SiO 2 + 4HF (хий.) = SiF 4 + 2H 2 O

SiO 2 + 2F 2 = SiF 4 + O 2

Цахиурын хүчил

Мэдэгдэж байгаа:

Ортосилик хүчил H 4 SiO 4;

Метасиликон (цахиур) хүчил H 2 SiO 3;

Ди-ба полисилик хүчил.

Бүх цахиурын хүчил нь усанд бага зэрэг уусдаг бөгөөд амархан коллоид уусмал үүсгэдэг.

Хүлээн авах аргууд

1. Шүлтлэг металлын силикатуудын уусмалаас хүчилтэй хур тунадас:

Na 2 SiO 3 + 2HCl = H 2 SiO 3 ↓ + 2NaCl

2. Хлоросилануудын гидролиз: SiCl 4 + 4H 2 O = H 4 SiO 4 + 4HCl

Химийн шинж чанар

Цахиурын хүчил нь маш сул хүчил (нүүрстөрөгчийн хүчлээс сул) юм.

Халах үед тэд усгүйжүүлж эцсийн бүтээгдэхүүн болох цахиур үүснэ.

H 4 SiO 4 → H 2 SiO 3 → SiO 2

Силикатууд - цахиурын хүчлүүдийн давс

Цахиурын хүчлүүд нь маш сул тул усан уусмал дахь давс нь маш их гидролиз болдог.

Na 2 SiO 3 + H 2 O = NaHSiO 3 + NaOH

SiO 3 2- + H 2 O = HSiO 3 - + OH - (шүлтлэг орчин)

Үүнтэй ижил шалтгаанаар нүүрстөрөгчийн давхар ислийг силикат уусмалаар дамжуулахад цахиурын хүчил тэдгээрээс нүүлгэн шилжүүлдэг.

K 2 SiO 3 + CO 2 + H 2 O = H 2 SiO 3 ↓ + K 2 CO 3

SiO 3 + CO 2 + H 2 O = H 2 SiO 3 ↓ + CO 3

Энэ урвалыг силикат ионуудын чанарын урвал гэж үзэж болно.

Силикатын дотроос зөвхөн Na 2 SiO 3 ба K 2 SiO 3 нь маш сайн уусдаг бөгөөд тэдгээрийг уусдаг шил гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээрийн усан уусмалыг шингэн шил гэж нэрлэдэг.

Шилэн

Энгийн цонхны шил нь Na 2 O CaO 6 SiO 2 найрлагатай, өөрөөр хэлбэл энэ нь натри, кальцийн силикатуудын холимог юм. Энэ нь Na 2 CO 3 сод, CaCO 3 шохойн чулуу, SiO 2 элсийг хайлуулах замаар гаргаж авдаг;

Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2СO 2

Цемент

Устай харьцахдаа хуванцар масс үүсгэдэг нунтаг материал, цаг хугацааны явцад хатуу, чулуу шиг бие болж хувирдаг; үндсэн барилгын материал.

Хамгийн түгээмэл портланд цементийн химийн найрлага (жингийн хувиар) 20 - 23% SiO 2; 62 - 76% CaO; 4 - 7% Al 2 O 3; 2-5% Fe 2 O 3; 1-5% MgO.

• Тэмдэглэл - Si (Цахиур);
• Үе - III;
• Бүлэг - 14 (IVa);
• Атомын масс - 28.0855;
• Атомын дугаар - 14;
• Атомын радиус = 132 pm;
• Ковалентын радиус = 111 pm;
• Электрон тархалт - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2;
• хайлах температур = 1412 ° C;
• буцлах цэг = 2355 ° C;
• Цахилгаан сөрөг чанар (Паулингын дагуу / Альпред ба Рочовын дагуу) = 1.90 / 1.74;
• Исэлдэлтийн төлөв: +4, +2, 0, -4;
• Нягт (үгүй) = 2.33 г / см3;
• Молийн хэмжээ = 12.1 см 3 / моль.

Цахиурын нэгдлүүд:

Цахиурыг анх 1811 онд цэвэр хэлбэрээр нь тусгаарласан (Франц Ж. Л. Гэй-Люссак, Л. Ж. Тенар). 1825 онд цэвэр элементийн цахиур гаргаж авсан (Швед Ж. Ж. Берзелиус). Химийн элемент нь 1834 онд "цахиур" (эртний Грек хэлнээс уул гэж орчуулагдсан) нэрээ авсан (Оросын химич Г. И. Гесс).

Цахиур бол дэлхий дээрх хамгийн түгээмэл (хүчилтөрөгчийн дараа) химийн элемент юм (дэлхийн царцдас дахь агууламж нь жингийн 28-29%). Байгальд цахиур нь ихэвчлэн цахиур (элс, кварц, цахиур, хээрийн жонш), мөн силикат, алюминосиликат хэлбэрээр байдаг. Цэвэр хэлбэрээр цахиур нь маш ховор байдаг. Олон тооны байгалийн силикатууд нь цэвэр хэлбэрээрээ үнэт чулуунууд юм: маргад, молор, аквамари - энэ бүхэн цахиур юм. Цэвэр талст цахиур (IV) исэл нь чулуулгийн болор, кварц хэлбэрээр үүсдэг. Янз бүрийн хольц агуулсан цахиурын исэл нь үнэт ба хагас үнэт чулуу үүсгэдэг - аметист, оникс, хаш.

Цагаан будаа. Цахиурын атомын бүтэц.

Цахиурын электрон тохиргоо нь 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 (Атомын электрон бүтцийг үзнэ үү). Гадаад энергийн түвшинд цахиур нь 4 электронтой: 2 нь 3s дэд түвшинд хосолсон + 2 нь p-орбиталд хосгүй. Цахиурын атом өдөөгдсөн төлөвт шилжихэд s-дэд түвшнээс нэг электрон хосоо "явж" p-дэд түвшинд шилжих ба тэнд нэг чөлөөт тойрог зам байдаг. Тиймээс, өдөөгдсөн төлөвт цахиурын атомын электрон тохиргоо дараах хэлбэртэй байна: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3.

Цагаан будаа. Цахиурын атомыг өдөөгдсөн төлөвт шилжүүлэх.

Тиймээс нэгдлүүд дэх цахиур нь 4 (ихэнхдээ) эсвэл 2 (Валентийг үзнэ үү) валентыг харуулж чаддаг. Цахиур (мөн нүүрстөрөгч) бусад элементүүдтэй урвалд орж, электронуудаасаа татгалзаж, хүлээн авах боломжтой химийн холбоо үүсгэдэг боловч цахиурын атомууд дахь электронуудыг хүлээн авах чадвар нь илүү том цахиурын улмаас нүүрстөрөгчийн атомуудаас бага тод илэрдэг. атом.

Цахиурын исэлдэлтийн төлөв:

• -4 : SiH 4 (силан), Ca 2 Si, Mg 2 Si (металл силикатууд);
• +4 - хамгийн тогтвортой: SiO 2 (цахиурын исэл), H 2 SiO 3 (цахиурын хүчил), силикат ба цахиурын галогенид;
• 0 : Si (энгийн бодис)

Цахиур нь энгийн бодис юм

Цахиур бол хар саарал өнгийн талст бодис бөгөөд метал гялбаа юм. Кристал цахиурхагас дамжуулагч юм.

Цахиур нь алмаз шиг зөвхөн нэг аллотропик өөрчлөлтийг үүсгэдэг, гэхдээ Si-Si холбоо нь алмазын нүүрстөрөгчийн молекул шиг хүчтэй биш тул тийм ч хүчтэй биш юм (Алмазыг үзнэ үү).

Аморф цахиур- бор нунтаг, хайлах температур 1420°С.

Кристал цахиурыг аморф цахиураас дахин талстжуулах замаар гаргаж авдаг. Нилээд идэвхтэй химийн бодис болох аморф цахиураас ялгаатай нь талст цахиур нь бусад бодисуудтай харилцан үйлчлэлийн хувьд илүү идэвхгүй байдаг.

Цахиурын болор торны бүтэц нь алмазын бүтцийг давтдаг - атом бүр нь тетраэдрийн орой дээр байрладаг өөр дөрвөн атомаар хүрээлэгдсэн байдаг. Атомууд нь алмаз дахь нүүрстөрөгчийн холбоо шиг хүчтэй биш ковалент холбоогоор холбогддог. Энэ шалтгааны улмаас, тэр ч байтугай үгүй. Талст цахиур дахь зарим ковалент холбоо тасарч, зарим электронууд ялгарч, цахиур бага цахилгаан дамжуулах чадвартай болдог. Цахиур халах, гэрэлд эсвэл тодорхой хольц нэмэх үед эвдэрсэн ковалент бондын тоо нэмэгдэж, үүний үр дүнд чөлөөт электронуудын тоо нэмэгдэж, улмаар цахиурын цахилгаан дамжуулах чанар нэмэгддэг.

Цахиурын химийн шинж чанар

Нүүрстөрөгчийн нэгэн адил цахиур нь ямар бодистой урвалд орж байгаагаас хамааран бууруулагч ба исэлдүүлэгч бодис байж болно.

Үгүй. цахиур нь зөвхөн фтортой харилцан үйлчилдэг бөгөөд үүнийг цахиурын нэлээд хүчтэй болор тороор тайлбарладаг.

Цахиур нь 400 хэмээс дээш температурт хлор, бромтой урвалд ордог.

Цахиур нь нүүрстөрөгч, азоттой зөвхөн маш өндөр температурт харилцан үйлчилдэг.

• Төмөр бус бодисуудтай урвалд ороход цахиур нь үүрэг гүйцэтгэдэг бууруулах бодис:
  • Хэвийн нөхцөлд, металл бусаас цахиур нь зөвхөн фтортой урвалд орж, цахиурын галидыг үүсгэдэг.
    Si + 2F 2 = SiF 4
  • өндөр температурт цахиур нь хлор (400 ° C), хүчилтөрөгч (600 ° C), азот (1000 ° C), нүүрстөрөгч (2000 ° C) -тай урвалд ордог.
    • Si + 2Cl 2 = SiCl 4 - цахиурын галоген;
    • Si + O 2 = SiO 2 - цахиурын исэл;
    • 3Si + 2N 2 = Si 3 N 4 - цахиурын нитрид;
    • Si + C = SiC - карборунд (цахиурын карбид)
• Металлуудтай урвалд ороход цахиур нь исэлдүүлэгч бодис(үүссэн салицид:
  Si + 2Mg = Mg 2 Si
• Шүлтүүдийн төвлөрсөн уусмалуудтай урвалд ороход цахиур нь устөрөгч ялгаруулж, цахиурын хүчлийн уусдаг давс үүсгэдэг. силикатууд:
  Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2
• Цахиур нь хүчилтэй урвалд ордоггүй (HF-ээс бусад).

Цахиур бэлтгэх, ашиглах

Цахиур авах:

• лабораторид - цахиураас (хөнгөн цагааны эмчилгээ):
  3SiO 2 + 4Al = 3Si + 2Al 2 O 3
• үйлдвэрт - өндөр температурт цахиурын ислийг коксоор (техникийн цэвэр цахиур) ангижруулах замаар:
  SiO 2 + 2C = Si + 2CO
• Хамгийн цэвэр цахиурыг өндөр температурт цахиурын тетрахлоридыг устөрөгчөөр (цайр) ангижруулах замаар гаргаж авдаг.
  SiCl 4 +2H 2 = Si+4HCl

Цахиурын хэрэглээ:

• хагас дамжуулагч радиоэлементийн үйлдвэрлэл;
• халуунд тэсвэртэй, хүчилд тэсвэртэй нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхэд металлургийн нэмэлт болгон;
• нарны батерейнд зориулсан фотоэлемент үйлдвэрлэх;
• хувьсах гүйдлийн шулуутгагч болгон.