Реферат: Кремний - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Кремний

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 580 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Коробецкая Анастасия 10А класс КРЕМНИЙ Научный руководитель: Сукачева Т.А. Ядро: возможна большая доля силикато в Земная кора: глины, граниты, базальты, полевые шпаты. Верхняя мантия: силикаты железа и магния (около 90%) Нижняя мантия: предполагается силикатный состав Рис.1 Содержание кремния в различных слоях Земли Кремний – второй по распростране нности (после кислорода) элемент земной коры. В верхних осадочных слоях о н содержится в виде глин, кварца и других соединений и составляет 27,6% соста ва земной коры.. Под осадочным находится слой базальтов и гранитов, в сост ав которых также входит кремний. Эти слои образуют земную кору и находят ся на глубине до 35 км. В верхних слоях мантии (до 900 км) преобладают силикаты ж елеза и магния. Ядро и нижняя мантия, по предположениям ученых, также сост оят в основном из силикатов (рис.1). В чистом виде кремний в природе не встречается. Наиболее распространен о ксид кремния и силикаты. Первый встречается в виде минерала кварца (крем незем, кремень). В природе из этого соединения сложены целые горы. Попадаю тся очень крупные, до 40 т кристаллы кварца. Обычный песок состоит из мелко го кварца с различными примесями. Горный хрусталь – совершенно прозрач ные кристаллы кварца. В зависимости от примесей он может приобретать раз личную окраску. Так, оксиды марганца и железа дают фиолетовый оттенок. Эт о аметист. Желтоватый хрусталь – цитрин, дымчатый – раухтопаз. В нем мог ут находится и различные включения. Кошачий глаз включает в себя волокни стые материалы, «стрелы Амура» - включения оксида титана. Анализ лунного грунта показал присутствие оксида кремни я ( IV ) в количестве более 40%. В составе ка менных метеоритов содержание кремния достигает 20%. Оксид кремния – кремень – сыграл важную роль в истории р азвития человечества. Именно с кремневых наконечников копий, ножей и топ ориков начинается истории большинства народов. Позже кремень стал исто чником огня – путешественники никуда не отправлялись без огнива. А глин яные дома, посуда, предметы быта! Трудно сказать, как бы развивался мир без стекла. В наши дни все более необходим становится чистый кремний, как полупровод ник. Так называемые «девять девяток чистоты» - 99,9999999% чистого кремния – пер вое требование к полупроводнику. Ни один из современных компьютеров не с уществовал бы без кремния. Тоже можно сказать и о ряде других технически х средств. Велико значение различных веществ, основой которых являются с оединения кремния. Это бетон, керамики, стекло. В искусстве кремний тоже играл большую роль. Большинство драгоценных и п олудрагоценных камней – соединения того же кремния. И опять же вспомина ются стеклянные, хрустальные и глиняные изделия. Многое в соединениях кремния остается не до конца понятным. Продолжаютс я исследования, выдвигаются новые гипотезы. Но многое уже известно. Попр обуем разобраться в этом. Простое вещество и элемент кремний Si +14 2) 8) 4) Рис.2 Электронное строение атома угл ерода и его внешнего электронного слоя с валентностью равной: а) двум; б) ч етырем а б Кремний – второй элемент в IV группе Периодической таблицы Д.И. Менде леева. Он находится прямо под углеродом и, следовательно, имеет сходные с ним свойства. На внешнем электронном слое у него четыре электрона, из кот орых в обычном состоянии два не спаренных. У кремния существуют соответс твующие этому состоянию двухвалентные соединения, например SiO . Но гораздо более естественным при обычных температурах для кремния является четырехвалентное состояние, при кот ором один из электронов «перепрыгивает» с s -подуровня на p -подуровень ( рис.2). Внешний электронный слой у кремния находится дальше от ядра, чем у углер ода, сила притяжения валентных электронов к нему меньше, поэтому свойств а кремния ближе к металлическим. Кристаллический кремний обладает мета ллическим блеском, является полупроводником. Последнее его свойство об ъясняется малой прочностью ковалентных связей, существующих между ато мами кремния. Они начинают разрушаться уже при комнатной температуре. Пр и дальнейшем ее повышении высвобождается большое количество свободных электронов. Полагают, что при абсолютном нуле идеально чистый и правиль ный кремний должен быть идеальным электроизолятором. Но идеальная чист ота и абсолютный нуль недостижимы, поэтому мы обладаем хорошим полупров одником. В природе существует три изотопа кремния с массовыми числами 28, 29 и 30. Преоб ладает (92,27%) легкий изотоп – кремний-28. Известны также несколько радиоакти вных изотопов. Кремний – активный элемент. В природе он не встречается в свободном виде, и большинство его соединений очень устойчивы. Несмотря н а распространенность кремния в природе, открыт он был сравнительно позд но. В 1825г. выдающийся шведский химик и минералог Якоб Берцелиус сумел в дву х реакциях выделить не очень чистый кремний. Это был аморфный серый поро шок. Для этого он восстановил калием газообразный тетрафторид кремния SiF 4. Новый элемент был назван силицием (от латинского silex – камень). Русское название появилось спустя девять лет и сохранилось до наших дней. Кремний, как и углерод, образует различные аллотропные мо дификации. Кристаллический кремний так же мало похож на аморфный, как ал маз на графит. Это твердое вещество серо-стального цвета с металлическим блеском и гранецентрированной кристаллической решеткой того же типа, ч то и у алмаза. Технически чистый кремний (95-98%) сейчас получают главным образом восстано влением кремнезема в электрической дуге между графитовыми электродами . Используется также способ восстановления кремнезема коксом в электри ческих печах. Такой кремний используют в металлургии как раскислитель, с вязывающий и удаляющий из металла кислород, и как легирующую добавку, по вышающую прочность и коррозийную стойкость сталей и многих сплавов на о снове цветных металлов. В сплавы его добавляют в небольших количествах: избыток кремния приводит к хрупкости. Один из способов получения высокочистого полупроводник ового кремния был разработан во второй половине XIX века русским химиком Н.Н. Бекетовым и был одним из первых сп особов получения кремния в промышленности. Он основан на реакции между п арами цинка и тетрахлорида кремния. Для реакции берут высокочистые реаг енты и проводят ее при 950°С в трубчатом реакторе, изготовленном из плавлен ого кварца. Элементарный кремний образуется в виде игольчатых кристалл ов, которые потом измельчают и промывают соляной кислотой, тоже весьма ч истой. Затем следует еще одна ступень отчистки – зонная плавка, и лишь по сле нее поликристаллическую кремниевую массу превращают в монокристал лы. Есть и другие реакции, в которых получают высокочистый по лупроводниковый кремний. Это восстановление водородом трихлорсилана SiHCl 3 или четыреххлори стого кремния SiCl 4 и те рмическое разложения моносилана, гидрида кремния SiH 4 или тетраиодида SiI 4 . В последнем случае разлож ение соединения происходит на разогретой до 1000°С танталовой ленте. Допол нительная очистка зонной плавкой следует после каждой из этих реакций. Соединения кремния Кремний дает два типа оксидов – оксид кремния ( IV ) и оксид кремния ( II ). Оксид кремния ( IV ) наиболее прочный, не разлагается при высок их температурах и выше 223°С переходит в парообразное состояние. Не восста навливает его и водород. Более того: сам кремний иногда применяется в кач естве восстановителя, например при получении молибдена: 2MoO 3 +3Si Ћ 3SiO 2 +2Mo Поскольку при окислении кремн ия выделяется громадное количество теплоты, оксид кремния ( IV ) и молибден получаются в расплавленном сос тоянии. В оксиде кремния ( IV ) молекул нет, так как за счет химической вяз и Si — О— Si образуется своеобразный пространственный каркас. Таким обр азом, кусок кварца представляет как бы одну гигантскую молекулу. Кварц п редставляет собой неорганический полимер, и его формула ( SiO 2 ) n . Чистый оксид кремния ( IV ) находится в природе в виде горного хрустал я, кристаллы которого достигают иногда больших размеров. Самый крупный к ристалл, найденный в Казахстане, весил 70 т. В больших количествах в промы шленности готовят силикагель – частично гидратированный оксид кремни я ( IV ). Для его получения на раствор жид кого стекла действуют соляной кислотой: Na 2 SiO 3 +2HCl Ћ 2NaCl ґ nH 2 SiO 3 Выпавшую в осадок метакремние вую кислоту отмывают от хлорида натрия водой и высушивают при 170 -180 °С. При э том образуется аморфный оксид кремния, содержащий небольшое количеств о химически связанной воды. Поэтому силикагелю придают условную формул у SiO 2 ґ nH 2 O . Высушенный силикагель может адсорбировать значительное количе ство паров воды, его применяют для осушки газов. Широко применяется оксид крем ния ( IV ) в промышленности и при научны х исследованиях. В виде кварцевого песка его используют в стекольной про мышленности; SiO 2 – гл авный компонент силикатных стекол. Кварцевый песок – важнейший строит ельный материал. Кварцевый песок идет в больших количествах для изготов ления одного из лучших огнеупоров – динаса. Его получают спеканием квар цевого песка, к которому добавлено 2-2,5% извести. Динас размягчается только при 1700°С, он служит для выкладки мартеновских печей и различных печей для получения цветных металлов. Плавленый кварц ( SiO 2 ) n дает кварцевое стекло, обладающее интересным свойством: о но имеет самый низкий температурный коэффициент расширения, т. е. при наг ревании кварцевое стекло практически не расширяется. Поэтому при резко м нагревании или охлаждении посуда из кварцевого стекла не растрескива ется. Применяют кварцевую посуду в химических лабораториях. Ее широкому распространению мешает большая хрупкость и значительные трудности в и зготовлении (очень высокая температура плавления кварца). Кремний дает и оксид SiO , который получается взаимодействием оксид а кремния ( IV ) с кремнием: SiO 2 + Si Ћ 2 SiO Оксид кремния SiO – серый порошок, какого-либо применения он не находит. Интересно отметить, что при нагревании этот оксид довольно б ыстро распадается: 2 SiO Ћ Si + SiO 2 Это указывает на то, что двухва лентное состояние для кремния не столь характерно, как четырехвалентно е. Соединения кремния с водородо м называются кремневодородами или силанами. Их состав отвечает общей фо рмуле Si n H 2 n +2 анал огичной общей формуле углеводородов предельного ряда. Простейший пред ставитель этого класса - силан SiH 4 - впервые получен немецким химиком Д. Вёлером в 1857 г. Силан и е го гомологи ( H 3 Si — SiH 3 — дисилан, H 3 Si — SiH 2 — SiH 3 — трисилан и т. д.) имеют строение, подобное метану, этану и пропа ну. Непредельные силаны, соответствующие по строению углеводородам эти ленового и ацетиленового рядов, в виде индивидуальных соединений пока н е выделены. Наиболее просто силаны получаются по методу, разработанному в 1883 г. русскими учеными Н. Н. Бекетовым и А. Д. Чириковым. Метод заключается в разложении силицидов металлов минераль ными кислотами: Mg 2 Si +4 HCl
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Пропал сельский участковый. Весь РОВД на ушах, пробивают, куда он мог подеваться. Приезжают в колхоз "Рассвет", и местный житель им говорит:
- Вчера видел Васю-участкового: в лесу на пне сидит.
Ну, руководство отправилось туда. Точно: сидит на пеньке и на муравейник смотрит.
Начальник РОВД его спрашивает:
- Вася, мля, где тебя носит? Что случилось, мля?
Участковый в ответ:
- Вот сижу, третий день на муравьёв смотрю. Ни совещаний, ни планёрок, и ведь работают!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Кремний", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru