Nêu các tính chất của silic đioxit (SiO2)

Trả lời chi tiết, chính xác câu hỏi “Nêu các tính chất của silic đioxit (SiO₂)” và phần kiến thức tham khảo là tài liệu cực hữu dụng bộ môn Hóa học cho các bạn học sinh và các thầy cô giáo tham khảo.

Trả lời câu hỏi: Nêu các tính chất của silic đioxit (SiO₂)

+ Tính chất vật lý

Ở dạng tinh thể nguyên tử màu trắng rất cứng, không tan trong nước, có tso và tnco rất cao, tồn tại ở dạng cát và thạch anh là nguyên liệu quan trọng để sản xuất thủy tinh.

+ Tính chất hóa học

- Tan chậm trong dung dịch kiềm đặc nóng, tan nhanh trong kiềm nóng chảy hoặc cacbonat kim loại kiềm nóng chảy

SiO₂ + 2NaOH → (DK: t^o ) Na₂SiO₃ + H₂O

SiO₂ + Na₂CO₃ → (DK: t^o ) Na₂SiO₃ + CO₂

- SiO­₂ tan dễ trong axit HF: ( dùng phản ứng này để khắc chữ, tranh lên thủy tinh)               

SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O

Và tiếp theo đây, hãy cùng Top lời giải chúng mình đi tìm hiểu nhiều hơn những kiến thức về silic, các hợp chất cũng như axit của silic nhé!

Kiến thức tham khảo về các hợp chất Silic

I. Silic

1. Trạng thái tự nhiên:

+ Silic là một nguyên tố phổ biến thứ hai trong tự nhiên, chỉ sau Oxi, chiếm khoảng ¼ (25,7 %) khối lượng vỏ Trái đất

+ Trong thiên nhiên, Silic là chất không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Các hợp chất của Silic tồn tại nhiều là cát trắng, đất sét (hay còn gọi là cao lanh).

2. Vị trí 

Trong bảng tuần hoàn silic ở ô thứ 14, nhóm IVA, chu kì 3. 

3. Tính chất

+ Tính chất vật lý của silic:

 Silic có các dạng thù hình là silic tinh thể và silic vô định hình:

 - Silic vô định hình: là chất bột màu nâu, không tan trong nước nhưng tan trong kim loại nóng chảy.

 - Silic tinh thể: là chất có màu xám, có ánh kim, có cấu trúc giống kim cương nên có tính bán dẫn.

+ Tính chất hóa học của silic

 - Silic có các số oxi hóa lần lượt là: -4, 0, +2 và +4 (số oxi hóa +2 ít đặc trưng hơn).

- Trong các phản ứng hóa học, silic vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử.

a. Tính khử

+ Tác dụng với phi kim:

Si    +   2F₂   →     SiF₄

Si    +    O₂  → (DK: t^o )   SiO₂

+ Tác dụng với hợp chất:

2NaOH  +  Si  +  H₂O →  Na₂SiO₃  +  2H₂

b. Tính OXH 

- Tác dụng với một số kim loại mạnh ở nhiệt độ cao:

2Mg   +    Si   → (DK: t^o )  Mg₂Si  

4. Điều chế và ứng dụng

a. Điều chế

SiO₂ + C _{Than cốc} → 2CO + Si (1800⁰C)

SiO₂ + 2Mg → 2MgO + Si (có thể thay Mg bằng Al)

SiCl₄ + 2Zn → Si + 2ZnCl₂

SiH₄ → Si + 2H₂ (t⁰)

b. Ứng dụng

Silic là chất được dùng làm chất bán dẫn trong kỹ thuật vô tuyến điện và chế tạo pin mặt trời: silic có thể biến năng lượng ánh sáng thành điện năng cung cấp cho tàu vũ trụ.

II. H₂SiO₃

 Dạng keo, không tan trong nước, khi đun nóng dễ bị mất nước:

H₂SiO₃ → H₂O + SiO₂ (t⁰)

- Khi sấy khô, H₂SiO₃ mất một phần nước tạo thành vật liệu xốp là silicagen được dùng làm chất hút ẩm và hấp phụ nhiều chất.

- H₂SiO₃ chỉ tác dụng với dung dịch kiềm mạnh.      

H₂SiO₃ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + 2H₂O

- Là axit yếu, yếu hơn axit cacbonic nên điều chế bằng cách dùng axit mạnh đẩy ra khỏi muối hoặc thủy phân một số hợp chất của Si.

Na₂SiO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂SiO₃

Na₂SiO₃ + CO₂ + H₂O → H₂SiO₃ + Na₂CO₃

SiCl₄ + 3H₂O → H₂SiO₃ + 4HCl

III. Muối silicat

- Là muối của axit silicic thường không màu, khó tan (trừ muối kim loại kiềm tan được).

- Dung dịch đậm đặc của Na₂SiO₃ được gọi là thủy tinh lỏng được dùng để chế tạo keo dán thủy tinh và sứ, bảo quản vải và gỗ khỏi bị cháy. Trong dung dịch, silicat của kim loại kiềm bị thủy phân mạnh tạo môi trường bazơ:                       

Na₂SiO₃ + 2H₂O → 2Na⁺ + 2OH^‑ + H₂SiO₃