Кристалічний кремній добре проводить тепло. Електропровідність кремнію при нагріванні не знижується, а підвищується, що характерно для напівпровідників. Електропровідність розплаву приблизно в 29 разів вище, ніж у твердого кремнію.
Теплота плавлення кремнію дорівнює 11 ккал / моль, теплота атомізації становить 108 ккал / моль. Плавлення супроводжується збільшенням щільності (приблизна на 9%), тобто кремній в цьому відношенні подібний до льоду. Електронегативність кремнію по Полингу дорівнює 1,8. Незважаючи на високе значення твердості кремнію по Моосу, він дуже крихкий.
Поширеність кремнію в природі
Кремній - другий за поширеністю після кисню елемент Періодичної системи Д.І. Менделєєва. На його частку припадає 16,7% від загального числа атомів в земній корі (або 27,6% мас.). У природі кремній зустрічається головним чином у вигляді силікатів, алюмосилікатів і кремнезему - двоокису кремнію (кварц, пісок).
Коротка характеристика хімічних властивостей і щільність кремнію
Тонкодисперсний кремній взаємодіє з парами води при температурі світло-червоного розжарювання, виділяючи водень і утворюючи двоокис кремнію. При температурі електричної дуги кремній з'єднується з воднем, даючи кремневодороди (силани), склад яких відповідає формулі Sin H2n + 1. Кремній розчинний у багатьох розплавлених металах, причому з деякими з них (Zn, Al, Sn, Pb, Аu, Ag) хімічно не взаємодіє, а з іншими (Mg, Ca, Cu, Fe, Pt, Bi) утворює сполуки, звані силіциди .
Si + M = MSi (M = Na, K, Rb, Cs);
Si + 2M = M2 Si (M = Mg, Ca);
2Si + M = MSi2 (M = La, th, Ti, Cr, Mo, Mn, Fe).
Приклади розв'язання задач
При згорянні 7 г органічної речовини отримали 11,2 л (н.у.) вуглекислого газу і 9 г води. Відносна щільність речовини по кисню дорівнює 1,313. Знайдіть молекулярну формулу речовини.
Складемо схему реакції згоряння органічної сполуки позначивши кількість атомів вуглецю, водню і кисню за «x», «у» і «z» відповідно:
Визначимо маси елементів, що входять до складу цієї речовини. Значення відносних атомних мас, взяті з Періодичної таблиці Д.І. Менделєєва, округлимо до цілих чисел: Ar (C) = 12 а.е.м. Ar (H) = 1 а.е.м. Ar (O) = 16 а.е.м.
Розрахуємо молярну масу води. Як відомо, молярна маса молекули дорівнює сумі відносних атомних мас атомів, що входять до складу молекули (M = Mr):
M (H2 O) = 2 × Ar (H) + Ar (O) = 2 × 1 + 16 = 2 + 16 = 18 г / моль.
m (C) = [11,2 / 22,4] × 12 = 6 г;
m (H) = 2 × 9/18 × 1 = 1 м
m (O) = m (Cx Hy Oz) - m (C) - m (H) = 7 - 6 - 1 = 0 р
Визначимо хімічну формулу сполуки:
x: y = m (C) / Ar (C). m (H) / Ar (H);
Значить найпростіша формула сполуки CH2. а його молярна маса дорівнює 14 г / моль [M (CH2) = Ar (C) + 2 × Ar (H) = 12 + 1 × 2 = 12 + 2 = 14 г / моль].
Значення молярної маси органічної речовини можна визначити за допомогою його щільності по кисню:
Msubstance = 32 × 1,313 = 42,016 г / моль.
Щоб знайти справжню формулу органічної сполуки знайдемо відношення отриманих молярних мас:
Msubstance / M (CH2) = 42,016 / 14 = 3.
Значить кількість атомів вуглецю і водню в молекулі потрібно помножити на 3. Тоді молекулярна формула речовини матиме вид C3 H6.