Cứ mỗi lần nhắc tới quy trình sản xuất chip máy tính thì người ta lại nói tới Silic. Vậy silic là kim loại hay phi kim cùng GiaiNgo tìm đáp án nhé!
Rất nhiều điểm thú vị về nguyên tố độc đáo Silic, từ những ứng dụng thường ngày cho tới cả sự sống ngoài trái đất. Vậy Silic là kim loại hay phi kim cùng GiaiNgo giải đáp nhé!
Silic là kim loại hay phi kim?
Trước khi giải đáp câu hỏi thắc mắc của độc giả Silic là kim loại hay phi kim. Thì cùng GiaiNgo tìm hiểu sơ về khái niệm Silic nhé!
Silic là gì?
Silic là nguyên tố có nhiều trong vỏ trái đất. Silic là nguyên tố thứ 2 sau oxi chiếm 1/4 khối lượng vỏ trái đất.
Trong thiên nhiên, silic không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ ở dạng hợp chất như cát trắng, đất sét (cao lanh).
Silic là kim loại hay phi kim?
Silic có đặc tính của cả kim loại cũng như phi kim nên chúng thường được gọi là chất bán dẫn. Silic dẫn điện tốt hơn khi nhiệt độ tăng lên (ngược lại với các kim loại thông thường).
Tính chất vật lý của Silic
Tính chất vật lý của Silic được thể hiện qua những ý sau:
- Có các dạng thù hình: silic tinh thể và silic vô định hình.
- Silic tinh thể có 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.
Tính chất hóa học của Silic
Khi đã nắm được vững thông tin về Silic là kim loại hay phi kim. Cùng GiaiNgo làm rõ hơn những tính chất hóa học riêng của Silic nhé!
Các mức oxi hóa có thể có của Si: -4; 0; +2; +4 (số oxi hóa +2 ít đặc trưng). Đa dạng tính oxi hóa nên Si có cả tính khử và tính oxi hoá.
Silic vô định hình có khả năng phản ứng cao hơn Silic tinh thể.
Silic thể hiện tính khử
- Silic tác dụng với phi kim:
- Si + 2F2 → SiF4 (phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường).
- Si + O2 → SiO2
- Silic tác dụng với hợp chất:
- Si tan dễ dàng trong dung dịch kiềm → H2
- Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2↑
- Si tác dụng với axit:
- 4HNO3 + 18HF + 3Si → 3H2SiF6 + 4NO + 8H2O
- Trong hồ quang điện, Silic tác dụng với H2 tạo thành một hỗn hợp các Silan:
- Si + H2 → SiH4 + Si2H6 + Si3H6 + …
Silic thể hiện tính oxi hóa
Si tác dụng được với nhiều kim loại ở nhiệt độ cao → Silixua kim loại.
- 2Mg + Si → Mg2Si
Thuộc tính của Silic là gì?
Trong dạng tinh thể, Silic có màu xám sẫm ánh kim. Mặc dù là một nguyên tố tương đối trơ, Silic vẫn có phản ứng với các halogen và các chất kiềm loãng.
Silic nguyên tố truyền khoảng hơn 95% các bước sóng hồng ngoại. Tinh thể Silic nguyên chất hiếm tìm thấy trong tự nhiên thông thường nó nằm trong dạng SiO2.
Các tinh thể Silic nguyên chất tìm thấy trong tạp chất của vàng hay dung nham núi lửa nó có hệ số kháng nhiệt âm. Silic thể hiện tính chất hóa học kém hơn cacbon là nguyên tố tương tự nó về mặt hóa học.
Nó có trong đất sét, fenspat, granit thạch anh và cát. Chủ yếu trong dạng điôxit Silic (hay Silica) và các Silicat.
Điều chế Silic như thế nào?
Trong phòng thí nghiệm: Có thể theo 2 cách sau
- SiCl4 + 2Zn → Si + 2ZnCl2
- SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO
Trong công nghiệp:
Silic được điều chế trong công nghiệp bằng cách dùng chất khử mạnh như cacbon để khử SiO2 ở nhiệt độ cao.
PTHH: SiO2 + 2C → Si + 2CO
Ứng dụng của Silic trong cuộc sống hiện nay
Ứng dụng của Silic trong cuộc sống hiện nay như:
- Silic là vật liệu chịu lửa sử dụng trong sản xuất như gốm hay men sứ.
- Silic là thành phần quan trọng trong một số loại thép.
- Phần lớn đồng thau được sản xuất có chứa hợp kim của đồng với Silic.
Silic là nguyên tố rất có ích và cực kỳ cần thiết trong nhiều ngành công nghiệp. Silic là nguyên tố rất quan trọng cho thực vật và động vật.
Bài tập về Silic trong SGK Hóa học 9
Bài 1 trang 95 SGK Hóa học 9
Hãy nêu đặc điểm của nguyên tố silic về trạng thái tự nhiên, tính chất và ứng dụng.
Lời giải:
Trạng thái tự nhiên:
- Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trong thiên nhiên, chỉ sau oxi. Silic chiếm ¼ khối lượng vỏ Trái Đất.
- Trong tự nhiên, silic không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Các hợp chất tồn tại nhiều là thạch anh, cát trắng, đất sét (cao lanh).
Tính chất:
- Tính chất vật lí:
- Silic là chất rắn, màu xám, khó nóng chảy, có vẻ sáng của kim loại, dẫn điện kém.
- Silic là chất bán dẫn.
- Tính chất hóa học: Phản ứng với oxi (ở nhiệt độ cao): Si + O2 → SiO2.
Ứng dụng:
Silic được sử dụng trong kĩ thuật rađio, trong chế tạo pin mặt trời, chế tạo linh kiện điện tử,…
Bài 2 trang 95 SGK Hóa học 9
Hãy mô tả sơ lược các công đoạn chính để sản xuất đồ gốm.
Lời giải:
- Nguyên liệu: Đất sét, thạch anh, fenpat.
- Các công đoạn chính:
- Nhào đất sét, thạch anh và fenspat với nước để tạo thành bột dỏe rồi tạo hình, sấy khô thành các đồ vật.
- Cho vào lò nung với nhiệt độ thích hợp.
Bài 3 trang 95 SGK Hóa học 9
Thành phần chính của xi măng là gì? Cho biết nguyên liệu chính và mô tả sơ lược các công đoạn sản xuất xi măng.
Lời giải:
- Thành phần của xi măng là canxi silicat và canxi aluminat.
- Nguyên liệu chính: Đất sét, đá vôi, cát,…
- Những công đoạn chính trong sản xuất xi măng:
- Nghiền nhỏ đá vôi, đất sét và quặng sắt rồi trộn với nước thành dạng bùn.
- Nung hỗn hợp đất sét, đá vôi và quặng sắt trong lò quay hoặc lò đứng ở nhiệt độ khoảng 1400 – 1500oC thu được clanhke rắn.
Bài 4 trang 95 SGK Hóa học 9
Sản xuất thủy tinh như thế nào? Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình nấu thủy tinh.
Lời giải:
Sản xuất thủy tinh:
- Trộn hỗn hợp cát, đá vôi, sôđa theo tỉ lệ thích hợp.
- Nung hỗn hợp trong lò nung ở khoảng 900oC.
- Làm nguội từ từ được thủy tinh dẻo, ép thổi thủy tinh thành các đồ vật.
PTHH:
- CaCO3 → CaO + CO2↑
- CaO + SiO2 → CaSiO3
- Na2CO3 + SiO2 → Na2SiO3 + CO2.
Thành phần chính của thủy tinh thường là Na2SiO3 và CaSiO3.
Xem thêm:
Chúng ta đã vừa tìm hiểu về Silic là kim loại hay phi kim và những ứng dụng của Silic trong đời sống hiện nay. Hi vọng bài viết của GiaiNgo đã giúp ích cho các bạn.
Cách xác định một nguyên tố là kim loại, phi kim hay khí hiếm.
