二,硅单质
1,形态及结构
单质硅分为晶体硅和无定形硅两类,晶体硅的结构与金刚石类似。
2,性质
(1)物理性质
灰黑色固体,有金属光泽,熔点高,硬度大,质脆,半导体。
(2)化学性质:在常温下化学性质不活泼,但能与氢氟酸和强碱发生反应。硅单质和氟气反应生成氟化硅,硅单质与氢氟酸反应生成氟化硅和氢气,硅单质与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气。硅单质加热时可以分别和氧气,氯气及碳单质反应,生成对应的化合物。
3,用途
(1)半导体材料,如硅芯片等。
(2)新型能源,如光电池等。
4,硅单质的制备
(1)二氧化硅和碳单质高温时反应生成粗硅和一氧化碳。
(2)粗硅和氯气加热时反应生成氯化硅气体,氯化硅气体和氢气高温时反应生成纯硅和氯化氢。
5,硅单质的特性
(1)碳族元素的主要化合价一般是+2、+4价,而硅常见的是+4价。
(2)硅的还原性强于碳,但碳在高温下能从二氧化硅中还原出硅。
(3)非金属单质与强碱反应一般不生成氢气,而硅却能与强碱溶液反应产生氢气。
(4)非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅不但能与氢氟酸反应,而且有氢气生成(类似于较活泼金属与酸的置换反应)。