Химия - кремний

Опубликовано: 23.10.2017

видео Химия - кремний

№ 241. Неорганическая химия. Тема 30. Кремний и его соединения. Часть 1. Характеристика кремния

Химия кремния характеризуется сложными пространственными каркасами с Кч 4 и 6, возникающими вследствие частичного разрыва кратных связей и новой гибридизации с участием d - состояний. Для фосфора способность к полимеризации менее ярко выражена, и прочность связей в полимерах меньшая; и то, и другое еще ниже для серы.


Кремний. Химия – просто

Химия кремния и физическая химия силикатоа, Промстройиздат, стр.

Химия кремния характеризуется сложными пространственными каркасами с Кч 4 и 6, возникающими вследствие частичного разрыва кратных связей и новой гибридизации с участием d - состояний. Для фосфора способность к полимеризации менее ярко выражена, и прочность связей в полимерах меньшая; и то, и другое еще ниже для серы.


Что если заменить в теле углерод на кремний? Вопрос науки. Химия жизни

Химия кремния и физическая химия силикатов, Госстройпздат, 1950; 2 - е изд.

В химии кремния основным является способность его атомов образовывать прочные связи с атомами кислорода и нежелание соединяться друг с другом.

Отличие химии кремния от углерода в основном обусловлено большими размерами его атома и возможностью использования свободных Зй-орбиталей. Из-за дополнительного связывания ( по донорно-акцепторному механизму) связи кремния с кислородом Si-О - Si и фтором Si-F ( табл. 17.23) более прочны, чем у углерода, а из-за большего размера атома Si по сравнению с атомом С связи Si - Н и Si-Si менее прочны, чем у углерода. Атомы кремния практически не способны давать цепи. Из-за большего размера у атома Si слабо выражена и способность к л-перекрыванию, поэтому не только тройные, но и двойные связи для него малохарактерны.

Однако в химии кремния и фосфора есть один аспект, который существенно отличает их от углерода.

Практикум по химии кремния и физической химии силикатов, Изд-во Львовск.

Существенной особенностью химии кремния сравнительно с химией углерода является возможность вовлечения в связеобразова-ние Зй-орбиталей. Это приводит к увеличению валентных возможностей атома кремния. Теоретически максимальная ковалентность кремния может быть равна 9 против 4 у углерода. На практике, помимо валентности 4, встречаются шестиковалентные производные, в которых атом кремния находится в 5 / 73 2-гибридном состоянии. Однако для кремния наиболее характерны структуры, где атомы кремния имеют к. Кремний в отличие от углерода менее склонен образовывать кратные связи. Для кремния наиболее характерно дополнительное я - связывание в отличие от пр. Таким образом, в случае кремния л-связывание часто возникает за счет участия вакантных Зй-орби-талей и неподеленных электронных пар атомов партнеров. Так обстоит дело в соединениях кремния с азотом, кислородом, фтором и хлором.

Существенной особенностью химии кремния сравнительно с. Это приводит к увеличению валентных возможностей атома кремния. Теоретически максимальная ковалентность кремния может быть равна 9 против 4 у углерода. На практике помимо валентности 4 встречаются шестиковалентные производные, в которых атом кремния находится в sp3 ( - гибридном состоянии. Однако для кремния наиболее характерны структуры, где атомы кремния имеют к.ч. 4 и находятся в зр3 - гибридном состоянии. Производные с sp - и р2 - гибридизацией атома кремния редки и, как правило, мало устойчивы. Кремний в отличие от углерода менее склонен образовывать кратные связи. Для кремния наиболее характерно дополнительное тГр - - связывание в отличие от 7Гр - р-взаимодействия для углерода Таким образом, в случае кремния связывание часто возникает за счет участия вакантных Зс. Так обстоит дело в соединениях кремния с азотом, кислородом, фтором и хлором.

Существенной особенностью химии кремния сравнительно с химией углерода является возможность вовлечения в связеобразование Srf-орбиталей. Это приводит к увеличению валентных возможностей атома кремния. Теоретически максимальная ковалентность кремния может быть равна 9 против 4 у углерода. На практике помимо валентности 4 встречаются шестиковалентные производные, в которых атом кремния находится в sp3 ( - гибридном состоянии. Однако для кремния наиболее характерны структуры, где атомы кремния имеют к.ч. 4 и находятся в р3 - гибридном состоянии. Производные с sp - и 5 / 2-гибридизацией атома кремния редки и, как правило, мало устойчивы. Кремний в отличие от углерода менее склонен образовывать кратные связи. Для кремния наиболее характерно дополнительное TTp - rf - связывание в отличие от 7гр - р-взаимодействия для углерода. Таким образом, в случае кремния связывание часто возникает за счет участия вакантных 3 ( / - орбиталей и неподеленных электронных пар атомов партнеров. Так обстоит дело в соединениях кремния с азотом, кислородом, фтором и хлором.

Существенное отличие химии кремния от химии углерода обусловлено прежде всего относительно малой прочностью связей Si-Si. Поэтому цепочки из атомов Si разрываются гораздо легче, чем углеродные, особенно если имеется возможность образования наиболее характерной для кремния связи с кислородом. Прямым следствием является резкое уменьшение числа устойчивых кремниевых соединений по сравнению с углеродными.

Существенное отличие химии кремния от химии углерода обусловлено прежде Всего относительно малой прочностью связей Si-Si. Поэтому цепочки из атомов Si разрываются гораздо легче, чем углеродные, особенно если имеется возможность образования наиболее характерной для кремния связи с кислородом. Прямым следствием является резкое уменьшение числа устойчивых кремниевых соединений по сравнению с углеродными. Последнее в свою очередь косвенно отражается на сравнительном многообразии органического и минерального мира: 6 то время как отдельных видов живых организмов описано более миллиона, различных минералов известно только около трех тысяч.

Введение в химию кремния ( Москва, 1934, 158) описывает возможность нанесения очень кислотостойкой эмали путем плавления лепидолита непосредственно на листе железа без предварительной грунтовки.

Наконец, для химии кремния имеет принципиальное значение большое сродство к кислороду, что обусловлено энергией связи атомов кремния с кислородом, которая превосходит энергию связи между атомами кремния в 2 5 раза. И не случайно земная кора более чем наполовину состоит из кремнезема SiO2, его гидратных форм xSiO2 - yH2O, различных силикатных и алюмосиликатных пород.

Наконец, для химии кремния имеет принципиальное значение большое сродство к кислороду, что обусловлено энергией связи атомов кремния с кислородом, которая превосходит энергию связи между атомами кремния в 2 5 раза. И не случайно земная кора более чем наполовину состоит из кремнезема S1O2, его гидратных форм xSiO2 - Н2О, различных силикатных и алюмосиликатных пород.

Наконец, для химии кремния имеет принципиальное значение большое сродство к кислороду, что обусловлено энергией связи атомов кремния с кислородом, которая превосходит энергию связи между атомами кремния в 2 5 раза. И не случайно земная кора более чем наполовину состоит из кремнезема ЗЮз, его гидратных форм а 81О2 уН2О, различных силикатных и алюмосиликатных пород.

Наиболее важным в химии кремния являются связи: кремний - кислород и кремний - углерод. Силиконовые продукты строятся на остове кремнийкислородных атомных групп ( Si - О), подобно тому, как углеводороды образуют скелет из групп углерод - углерод. Кроме того, связь Si - С является более прочной и более стабильной при нагревании, особенно если органическая группа невелика и компактна.

На лекции по химии кремния был показан такой опыт.

Сборник задач по химии кремния и физической химии силикатов является учебным пособием к курсу Химия крем-ния и физическая химия силикатов для студентов химических факультетов и кафедр силикатных специальностей втузов.

Интенсивные исследования в области химии кремния и его соединений как в СССР, так и за рубежом позволяют считать, что указанные пробелы будут восполнены в ближайшее время. В результате этого, несомненно, будут получены новые данные, представляющие интерес для науки и техники.

Основные научные работы относятся к химии кремния.

Относительные скорости нуклеофильного замещения в некоторых алкиясиланах [ 55а ]. Реакции типа S vl в химии кремния встречаются крайне редко, если они вообще имеют место.

Существенные изменения в программе курса Химия кремния и физическая химия силикатов, внесенные в 1955 г., нашли определенное отражение и в построении плана нашей книги. Мы также сочли целесообразным раздел, посвященный химии кремния, вынести вперед, так как опыт чтения курса в новом порядке на силикатном факультете Ленинградского технологического института имени Ленсовета привел к положительным результатам как в отношении более широкого охвата ряда вопросов учащимися, так и повышения их интереса к собственно химическим разделам курса.

Развитие физической химии силикатов и химии кремния в последние годы значительно расширило наши представления о природе и строении различных силикатов, о их поведении в технологических процессах. Работы академика В. И. Вернадского в области геохимии, академика А. Е. Ферсмана в области исследования процессов минералообразования, академика Д. С. Белянкина в области минералогических и петрографических исследований силикатов, работы академиков И. Г. Гребенщикова и А. А. Лебедева в области изучения стекловидного состояния веществ, академика П. А. Ребиндера в области исследования глинистых суспензий и условий диспергирования различных веществ и ряда других ученых представляют собой ценнейший вклад в современную науку.

Химия бора во многом напоминает химию кремния: Бор и кремний близки по электроотрицательности, их гидроксиды являются слабыми кислотами, оксиды имеют высокие температуры плавления и термически весьма устойчивы. Поведение галогенидов бора и кремния и водородных соединений этих элементов обладает большим сходством. Такая аналогия свидетельствует о проявлении диагональной периодичности свойств.

Химия бора во многом напоминает химию кремния.

Химия бора во многом напоминает химию кремния; они близки по электроотрицательности, их гидроксиды являются слабыми кислотами, оксиды имеют высокие температуры плавления и очень устойчивы.

Химия германия сравнительно редкого элемента близка химии кремния, изложенной в гл.

Большое значение в современной технике приобретает химия кремния и, в частности, химия кремнийорганических соединений.

Вначале было организовано семь лабораторий: химии кремния ( зав. Две лаборатории - физическая и кремнеорганических соединений - первое время не имели своих заведующих; работы в них консультировали чл.

Эти особенности определяют основные различия между химией кремния и химией углерода.

Относительные скорости нуклеофильного замещения в некоторых алкилсиланах f55a ]. Реакции типа S / / 1 в химии кремния встречаются крайне редко, если они вообще имеют место.

С развитием авиации и электротехники в истории химии кремния началась полоса открытий, в результате которых были созданы материалы, не существующие в природе. Кремнийорганические соединения обладают уникальными свойствами, которые отсутствуют у всех других веществ.

Химия германия, элемента довольно редкого, подобна химии кремния. С, и двуокись германия GeCb - бесцветное кристаллическое вещество, плавящееся при 1086 С.

Химия германия, элемента довольно редкого, подобна химии кремния. С, и двуокись германия Ge02 - бесцветное кристаллическое вещество, плавящееся при 1086 С.

Большая устойчивость связи Si-О налагает свой отпечаток на всю химию кремния.

Большая устойчивость связи Si-О налагает свой отпечаток на всю химию кремния. Само многообразие этих производных - природных силикатов - обусловлено именно прочностью связи Si-О - Si, играющей в химии кремния такую же основную роль, как связь С-С в органической химии. На современном этапе своего развития неорганическая химия кремния находится еще в зачаточном состоянии.

Аналогичные и обширные разделы общей химии составляют химия серы, химия кремния, химия бора и некоторых других элементов.

Химия кремнийорганических соединений основана, главным образом, на закономерностях химии кремния. Кремний обладает большой склонностью к образованию кислородных связен - силоксановых групп и содержащих их сложных полимерных соединений.

Химия кремнийорганических соединений основана, главным образом, на закономерностях химии кремния. Кремний обладает большой склонностью к образованию кислородных связей - силоксановых групп и содержащих их сложных полимерных соединений.

Из сопоставления свойств кремния и углерода можно сделать вывод, что химия кремния теснейшим образом связана с химией углерода - аналога кремния по периодической системе элементов, но говорить о полн ой аналогии соединения кремния с соединениями углерода ельзя.

С и О, в одиночные, что резко отличает химию углерода от химии кремния. Большое выделение энергии при образовании кратных связей в СО и СО2 также связано с особой ( энергия корреляции) энергетической выгодностью образования кратных связей, что существенно для использования углерода как высокоэнергетического топлива.

Специфика свойств и особенности методов получения кремний-органических полимеров определяются в основном различиями в химии кремния и углерода. Кремний, как и углерод, обычно является четырехвалентным, однако в виде исключений он может проявлять валентность пять или шесть. Большие размеры атома кремния по сравнению с атомами углерода обусловливают существенные различия между ними. Во-первых, кремний резко образует неполярные связи и они обычно имеют более или менее ярко выраженный ионный характер. Во-вторых, величины энергии связи, образуемые кремнием и углеродом, существенно отличаются друг от друга.

Стереохимические правила, разработанные для химии фосфора [60], могут быть перенесены на химию кремния. Эти правила следующие, ( а) Нуклеофил атакует, а уходящая группа отрывается из апикального положения, ( б) Электроотрицательные заместители занимают предпочтительно апикальное положение, ( в) Если атом кремния входит в четырех - или пятичленный цикл, то атакующая и уходящая группы вынуждены занимать одно апикальное и одно экваториальное положение.

Непрочность химических связей Si - Н и Si - Si составляет одно из главных отличий химии кремния от химии углерода.

Просветная карта. Зарегистрированы позиции под номерами 3. Пусть одна карта отвечает, например, органической химии, другая - химическому анализу, третья - химии кремния, четвертая - медицине. В каждой карте следует по шаблону проделать отверстия в клетках, соответствующих номерам книг или статей, в которых затрагиваются соответствующие вопросы.

Исследования в области химии силикатов в системе Академии наук СССР были начаты в 1933 г. в Лаборатории химии кремния, организованной И. В. Гребенщиковым, избранным в 1932 г. действительным членом АН СССР.

Изучение свойств отдельных изотопов кремния и образуемых ими соединений представляет собой одну из интереснейших и перспективных проблем химии кремния, к разрешению которой предприняты пока что лишь самые первые шаги.

rss