हाइड्रोजन सिलिकॉन यौगिक - सिलेन्स (SiH4, Si2H6, आदि) अनायास हवा में प्रज्वलित होते हैं।
हाइड्रोजन सिलिकॉन यौगिक - सिलेन्स (SiH4, Si2He, आदि) अनायास हवा में प्रज्वलित होते हैं।
इसलिए, सिलिकॉन के सभी हाइड्रोजन यौगिक ऑक्सीजन यौगिकों में परिवर्तित हो जाते हैं। नतीजतन, ऑक्सीजन और अन्य पदार्थों के अणुओं के साथ सिलिकॉन हाइड्रोजन अणुओं की टक्कर में, सक्रिय परिसर आसानी से बनते हैं, जो प्रतिक्रियाओं के तीव्र पाठ्यक्रम को सुनिश्चित करते हैं। जाहिरा तौर पर, इस कारण से, हाइड्रोकार्बन के विपरीत सिलिकॉन हाइड्रोजेन, हवा में अनायास प्रज्वलित होते हैं, और सीआर के विपरीत SiF / i, तेजी से हाइड्रोलाइज करते हैं।
सिलिकॉन के ज्ञात हाइड्रोजन यौगिक क्या हैं? उन्हें कैसे प्राप्त किया जाता है, उनके पास क्या गुण हैं।
इसलिए, सिलिकॉन के सभी हाइड्रोजन यौगिक ऑक्सीजन यौगिकों में परिवर्तित हो जाते हैं।
सिलिकॉन, फास्फोरस, सल्फर और क्लोरीन के हाइड्रोजन यौगिकों के सूत्र लिखिए।
सिलिकॉन हाइड्रोजन यौगिकों के कम करने वाले गुण तब भी संरक्षित रहते हैं, जब उनमें कम से कम एक हाइड्रोजन परमाणु सीधे सिलिकॉन से जुड़ा होता है।
सिलिकॉन हाइड्रोजन यौगिकों की अस्थिरता क्या बताती है।
कुछ सिलिकाइड, जैसे मैग्नीशियम और मैंगनीज सिलिकाइड, जब एसिड द्वारा विघटित होते हैं, तो मौलिक हाइड्रोजन के साथ-साथ सिलिकॉन हाइड्रोजन यौगिक - सिलेन्स भी बनाते हैं।
लेकिन जिस तरह सल्फर H2S का हाइड्रोजन यौगिक ऑक्सीजन लिज़ो के हाइड्रोजन यौगिक की तुलना में अतुलनीय रूप से कम स्थिर होता है, और फॉस्फोरस PH3 और P3H4 के हाइड्रोजन यौगिक नाइट्रोजन NH3 और N2H4 के हाइड्रोजन यौगिकों की तुलना में अतुलनीय रूप से कम स्थिर होते हैं, इसलिए सिलिकॉन के हाइड्रोजन यौगिक , आवर्त नियम के अनुसार, कार्बन के हाइड्रोजन यौगिकों की तुलना में अतुलनीय रूप से कम स्थिर होते हैं।
लेकिन जिस तरह सल्फर SH2 का हाइड्रोजन यौगिक ऑक्सीजन H2O के हाइड्रोजन यौगिक की तुलना में अतुलनीय रूप से कम स्थिर होता है, और फास्फोरस PH3 और P2H4 के हाइड्रोजन यौगिक नाइट्रोजन NH3 और N2H4 के हाइड्रोजन यौगिकों की तुलना में अतुलनीय रूप से कम स्थिर होते हैं, इसलिए सिलिकॉन के हाइड्रोजन यौगिक आवर्त नियम के अनुसार कार्बन के हाइड्रोजन यौगिकों की तुलना में अतुलनीय रूप से कम स्थिर होते हैं।
हाइड्रोजन सिलिकॉन के साथ रासायनिक रूप से क्रिया नहीं करता है। सिलिकॉन के हाइड्रोजन यौगिक - सिलेन्स, या सिलेन्स, -: मैग्नीशियम सिलसाइड पर हाइड्रोक्लोरिक एसिड की क्रिया द्वारा प्राप्त किए जा सकते हैं। इसकी संरचना और . द्वारा भौतिक गुणसाइलेन्स मीथेन समरूप श्रेणी के हाइड्रोकार्बन के समान हैं। हालांकि, रासायनिक गुणों के संदर्भ में, सिलाने फैटी हाइड्रोकार्बन से काफी भिन्न होते हैं। उत्तरार्द्ध के विपरीत, सिलेन अस्थिर हैं, इसलिए प्रतिक्रियाशील हैं। वे हवा में आसानी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं और बेहतर, उनका आणविक भार उतना ही अधिक होता है। सभी साइलेन्स में एक विशिष्ट गंध होती है और अत्यधिक विषैले होते हैं।
सिलिकॉन के हाइड्रोजन यौगिकों का मिश्रण - सिलेन्स, या सिलेन्स - मैग्नीशियम सिलसाइड पर तनु हाइड्रोक्लोरिक एसिड की क्रिया से बनता है।
सिलिकॉन के हाइड्रोजन यौगिकों का मिश्रण - सिलेन्स या सिलेन - मैग्नीशियम सिलसाइड पर तनु हाइड्रोक्लोरिक एसिड की क्रिया से बनता है।

सिलिकॉन के हाइड्रोजन यौगिकों का मिश्रण - सिलिकॉन हाइड्रोजेन या सिलेन - मैग्नीशियम सिलसाइड पर तनु हाइड्रोक्लोरिक एसिड की क्रिया से बनता है।
सिलिकॉन के हाइड्रोजन यौगिकों का मिश्रण - सिलिकॉन हाइड्रोजेन, या सिलेन - मैग्नीशियम सिलसाइड पर तनु हाइड्रोक्लोरिक एसिड की क्रिया से बनता है।
इसलिए, सिलिकॉन के सभी हाइड्रोजन यौगिक ऑक्सीजन यौगिकों में परिवर्तित हो जाते हैं। नतीजतन, ऑक्सीजन और अन्य पदार्थों के अणुओं के साथ सिलिकॉन हाइड्रोजन अणुओं की टक्कर में, सक्रिय परिसर आसानी से बनते हैं, जो प्रतिक्रियाओं के तीव्र पाठ्यक्रम को सुनिश्चित करते हैं। जाहिर है, इस कारण से, हाइड्रोकार्बन के विपरीत, सिलिकॉन हाइड्रोजेन, हवा में अनायास प्रज्वलित हो जाते हैं, और SG4 के विपरीत, Sir4, जल्दी से हाइड्रोलाइज हो जाते हैं।
सिलिकॉन युक्त मुख्य खनिज और चट्टानें। सिलिकॉन (सी-लेन) के हाइड्रोजन यौगिक, उनकी तैयारी और गुण।
चौथे समूह में सिलिकॉन रैंक आवधिक प्रणालीसीधे कार्बन के नीचे, और इसलिए कार्बन के रूप में समान है। हालांकि, सिलिकॉन में मेटलॉयड के गुण स्पष्ट रूप से कार्बन की तुलना में कम स्पष्ट होने चाहिए, जिसकी वास्तविकता में पुष्टि होती है। सिलिकॉन पहले से ही शामिल होने की तुलना में अपने चार वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को दान करने के लिए अधिक प्रवण है। इसलिए, विशिष्ट स्थिर वाले हैं ऑक्सीजन यौगिकसिलिकॉन। हाइड्रोजन सिलिकॉन यौगिक बहुत अस्थिर होते हैं और सामान्य परिस्थितियों में विघटित हो जाते हैं।

सी पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर तत्वों में से एक है। O2 के बाद सबसे आम। प्रकृति में, Si केवल एक यौगिक के रूप में होता है: SiO2। आवश्यक तत्वपौधे और पशु साम्राज्य।

प्राप्त करना: तकनीकी: SiO2 + 2C ==== Si + 2CO। शुद्ध: SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl। SiH4 =(t)Si + 2H2। धातु विज्ञान और अर्धचालक प्रौद्योगिकी में प्रयुक्त। पिघले हुए मुझे से O2 निकालने के लिए और परोसता है अभिन्न अंगमिश्र फोटोकल्स, एम्पलीफायरों, रेक्टिफायर्स के निर्माण के लिए।

भौतिक गुणआजा सिलिकॉन - ग्रे-स्टील रंग। भंगुर, केवल जब 800 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गरम किया जाता है, तो यह एक प्लास्टिक पदार्थ बन जाता है। अवरक्त विकिरण के लिए पारदर्शी, अर्धचालक। क्रिस्टल जाली हीरे की तरह घन है, लेकिन लंबाई की तुलना में सी-सी परमाणुओं के बीच लंबी बंधन लंबाई के कारण सी-सी कनेक्शनसिलिकॉन हीरे की तुलना में बहुत कम कठोर होता है। ग्रे रंग का एलोट्रोपिक सी-पाउडर।

रासायनिक गुण: पर n. वाई Si निष्क्रिय है और केवल गैसीय फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है: Si + 2F2 = SiF4

अनाकार सी अधिक प्रतिक्रियाशील है, पिघला हुआ सी बहुत सक्रिय है।

400-500 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म होने पर, सिलिकॉन O2, Cl2, Br2, S के साथ प्रतिक्रिया करता है: सी + हे2 = सिओ2 . सी + 2 क्लोरीन2 = SiCl4

नाइट्रोजन के साथ, लगभग 1000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर सिलिकॉन नाइट्राइड Si3N4 बनाता है,

बोरॉन के साथ - थर्मल और रासायनिक रूप से प्रतिरोधी बोराइड्स SiB3, SiB6 और SiB12।,

कार्बन के साथ - सिलिकॉन कार्बाइड SiC (कार्बोरंडम)।

जब सिलिकॉन को धातुओं के साथ गर्म किया जाता है, तो सिलिकाइड बन सकते हैं।

सी एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, केवल एचएनओ 3 और एचएफ के मिश्रण के साथ इसे हेक्साफ्लोरोसिलिक एसिड में ऑक्सीकरण करता है: 3Si + 8HNO3 + 18HF = 3H2 + 4NO + 8H2O

यह ठंड में क्षार के घोल में तेजी से घुल जाता है (गैर-धातु गुण): Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2 H2

पर उच्च तापमानकुल्हाड़ी धीरे-धीरे पानी के साथ परस्पर क्रिया करती है: Si + 3H2O = H2SiO3 + 2H2

हाइड्रोजन यौगिकसीसिलिकॉन हाइड्रोजन के साथ सीधे प्रतिक्रिया नहीं करता है, हाइड्रोजन के साथ सिलिकॉन यौगिक - सिलानेससामान्य सूत्र के साथ SinH2n+2 अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त किया जाता है। मोनोसिलाने SiH4 Ca2Si + 4HCl → 2CaCl2 + SiH4 अन्य सिलेन का मिश्रण, डिसिलेन Si2H6 और ट्रिसिलेन Si3H8।

पॉलीसिलेन जहरीले होते हैं, हैं बुरा गंध CnH2n+2 अपचायक एजेंट SiH4 + O2 = SiO2 + 2 H2O की तुलना में कम ऊष्मीय रूप से स्थिर

पानी में हाइड्रोलाइज SiH4 + 2H2O = SiO2 + 4H2

धातुओं के साथ सिलिकॉन यौगिक - सिलिकाईड

मैंआयन-सहसंयोजक:क्षार, क्षारीय पृथ्वी धातुओं और मैग्नीशियम Ca2Si, Mg2Si . के सिलिसाइड

पानी से आसानी से नष्ट हो जाता है: Na2Si + 3H2O = Na2SiO3 + 3 H2

अम्लों द्वारा विघटित: Ca2Si + 2H2SO4 = 2CaSO4 + SiH4

द्वितीय. धातु की तरह:संक्रमण धातु silicides। रासायनिक रूप से स्थिर और उच्च तापमान पर भी ऑक्सीजन के प्रतिरोधी एसिड की क्रिया के तहत विघटित नहीं होते हैं। उनके पास उच्च टीएम (2000 डिग्री सेल्सियस तक) है। कई धात्विक रूप से प्रवाहकीय होते हैं। सबसे आम हैं MeSi, Me3Si2, Me2Si3, Me5Si3 और MeSi2।

डी-तत्वों के सिलिसाइड का उपयोग गर्मी प्रतिरोधी और एसिड प्रतिरोधी मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए किया जाता है। लैंथेनाइड सिलिकाइड्स का उपयोग परमाणु ऊर्जा इंजीनियरिंग में न्यूट्रॉन अवशोषक के रूप में किया जाता है।

सीआईसी - कार्बोरंडमठोस, दुर्दम्य पदार्थ। क्रिस्टल जाली हीरे के समान होती है। यह एक अर्धचालक है। कृत्रिम रत्न बनाने के लिए प्रयुक्त

सिलिकाआसानी से F2 और HF के साथ प्रतिक्रिया करता है: SiO2 + 4HF = SiF4 + 2 H2O। SiO2 + F2 = SiF4 + O2 पानी में नहीं घुलता है।

गर्म करने पर क्षार विलयन में घुल जाता है: SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O

नमक के साथ पापी: SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2। SiO2 + PbO = PbSiO3

सिलिकिक अम्लपानी में बहुत कमजोर, थोड़ा घुलनशील एसिड। सिलिकिक अम्ल जल में कोलॉइडी विलयन बनाते हैं।

सिलिकिक अम्लों के लवण सिलिकेट कहलाते हैं। SiO2 सिलिकिक एसिड से मेल खाता है, जिसे सिलिकेट Na2SiO3 + HCl = H2SiO3 + NaCl पर एक मजबूत एसिड की क्रिया द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

H2SiO3 - मेटासिलिक, या सिलिकिक एसिड। H4SiO4 - ऑर्थोसिलिक एसिड केवल घोल में मौजूद होता है और पानी के वाष्पित होने पर अपरिवर्तनीय रूप से SiO2 में बदल जाता है।

सिलिकेट-सिलिकिक अम्लों के लवण, प्रत्येक Si परमाणु अपने चारों ओर चतुष्फलकीय रूप से स्थित O2 परमाणु को घेरे रहता है। Si और O2 के बीच घनिष्ठ संबंध।

सिलिकॉन यौगिक

सिलिकॉन दो प्रकार के ऑक्साइड देता है - सिलिकॉन (IV) ऑक्साइड और सिलिकॉन (II) ऑक्साइड। सिलिकॉन ऑक्साइड (IV) सबसे टिकाऊ है, उच्च तापमान पर विघटित नहीं होता है, और 223 डिग्री सेल्सियस से ऊपर वाष्प अवस्था में चला जाता है। हाइड्रोजन इसे पुनर्स्थापित भी नहीं करता है। इसके अलावा, सिलिकॉन को कभी-कभी कम करने वाले एजेंट के रूप में प्रयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, मोलिब्डेनम के उत्पादन में:

2MoO 3 +3Si 3SiO 2 +2Mo

चूंकि सिलिकॉन के ऑक्सीकरण के दौरान भारी मात्रा में गर्मी निकलती है, इसलिए सिलिकॉन (IV) ऑक्साइड और मोलिब्डेनम पिघली हुई अवस्था में प्राप्त होते हैं।

सिलिकॉन (IV) ऑक्साइड में कोई अणु नहीं होते हैं, क्योंकि रासायनिक बंधन Si--O--Si के कारण, एक प्रकार का स्थानिक ढांचा बनता है। इस प्रकार, क्वार्ट्ज का एक टुकड़ा, जैसा कि यह था, एक विशाल अणु का प्रतिनिधित्व करता है। क्वार्ट्ज एक अकार्बनिक बहुलक है और इसका सूत्र (SiO2) n है।

शुद्ध सिलिकॉन ऑक्साइड (IV) प्रकृति में रॉक क्रिस्टल के रूप में पाया जाता है, जिसके क्रिस्टल कभी-कभी पहुंच जाते हैं बड़े आकार. कजाकिस्तान में पाए जाने वाले सबसे बड़े क्रिस्टल का वजन 70 टन था।

पर बड़ी मात्राउद्योग में, सिलिका जेल तैयार किया जाता है - आंशिक रूप से हाइड्रेटेड सिलिकॉन ऑक्साइड (IV)। इसे प्राप्त करने के लिए द्रव काँच के विलयन पर क्रिया की जाती है हाइड्रोक्लोरिक एसिड:

ना 2 SiO 3 + 2HCl 2NaCl nH 2 SiO 3

उपजी मेटासिलिक एसिड को सोडियम क्लोराइड से पानी से धोया जाता है और 170-180 डिग्री सेल्सियस पर सुखाया जाता है। यह अनाकार सिलिकॉन ऑक्साइड पैदा करता है जिसमें रासायनिक रूप से बाध्य पानी की थोड़ी मात्रा होती है। इसलिए, सिलिका जेल को सशर्त सूत्र SiO 2 nH 2 O दिया जाता है। सूखे सिलिका जेल जल वाष्प की एक महत्वपूर्ण मात्रा को सोख सकता है, इसका उपयोग गैसों को सुखाने के लिए किया जाता है।

सिलिकॉन ऑक्साइड (IV) का व्यापक रूप से उद्योग और वैज्ञानिक अनुसंधान में उपयोग किया जाता है। क्वार्ट्ज रेत के रूप में, इसका उपयोग कांच उद्योग में किया जाता है; SiO2 सिलिकेट ग्लास का मुख्य घटक है। क्वार्ट्ज रेत सबसे महत्वपूर्ण निर्माण सामग्री है। क्वार्ट्ज रेत का उपयोग सबसे अच्छी अपवर्तक - डायनास में से एक के निर्माण के लिए बड़ी मात्रा में किया जाता है। यह क्वार्ट्ज रेत को सिंटरिंग करके प्राप्त किया जाता है, जिसमें 2-2.5% चूना मिलाया जाता है। दीनास केवल 1700 डिग्री सेल्सियस पर नरम होता है, इसका उपयोग अलौह धातुओं के उत्पादन के लिए खुली चूल्हा भट्टियों और विभिन्न भट्टियों को बिछाने के लिए किया जाता है।

फ्यूज्ड क्वार्ट्ज (SiO 2) n क्वार्ट्ज ग्लास देता है दिलचस्प संपत्ति: इसमें सबसे कम थर्मल विस्तार गुणांक होता है, यानी गर्म होने पर, क्वार्ट्ज ग्लास व्यावहारिक रूप से विस्तार नहीं करता है। इसलिए, अचानक गर्म या ठंडा होने पर, क्वार्ट्ज कांच के बने पदार्थ दरार नहीं करते हैं। रासायनिक प्रयोगशालाओं में क्वार्ट्ज कांच के बने पदार्थ का उपयोग किया जाता है। इसका व्यापक वितरण बड़ी नाजुकता और निर्माण में महत्वपूर्ण कठिनाइयों (क्वार्ट्ज का बहुत उच्च गलनांक) से बाधित है।

सिलिकॉन ऑक्साइड SiO भी देता है, जो सिलिकॉन के साथ सिलिकॉन (IV) ऑक्साइड की बातचीत से प्राप्त होता है:

सिलिकॉन ऑक्साइड SiO एक ग्रे पाउडर है, इसमें कोई अनुप्रयोग नहीं है। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि गर्म होने पर, यह ऑक्साइड जल्दी से विघटित हो जाता है:

यह इंगित करता है कि सिलिकॉन के लिए द्विसंयोजक अवस्था टेट्रावैलेंट की तरह विशिष्ट नहीं है।

हाइड्रोजन के साथ सिलिकॉन यौगिकों को सिलेन या सिलेन कहा जाता है। उनकी संरचना सीमित श्रृंखला के हाइड्रोकार्बन के सामान्य सूत्र के समान सामान्य सूत्र सी एन एच 2 एन + 2 से मेल खाती है। इस वर्ग का सबसे सरल प्रतिनिधि - सिलाने SiH 4 - पहली बार 1857 में जर्मन रसायनज्ञ डी. वोहलर द्वारा प्राप्त किया गया था। सिलाने और इसके समरूप (H 3 Si - SiH 3 - डिसिलेन, H 3 Si - SiH 2 - SiH 3 - ट्रिसिलेन आदि) ।) की संरचना मीथेन, ईथेन और प्रोपेन के समान होती है। एथिलीन और एसिटिलीन श्रृंखला के हाइड्रोकार्बन की संरचना में असंतृप्त सिलेन्स को अभी तक अलग-अलग यौगिकों के रूप में पृथक नहीं किया गया है। 1883 में रूसी वैज्ञानिकों एन.एन. बेकेटोव और ए.डी. चिरिकोव द्वारा विकसित विधि द्वारा सिलेन्स को सबसे सरलता से प्राप्त किया जाता है। विधि में खनिज अम्लों के साथ धातु के सिलिकाइड्स का अपघटन होता है:

Mg 2 Si + 4HCl > 2MgCl 2 + SiH 4

सिलाने और डिसिलेन गैसें हैं बुरा गंध. ट्रिसिलाने सी 3 एच 8, टेट्रासिलेन सी 4 एच 10, पेंटासिलेन सी 5 एच 12 और बाद के होमोलॉग - पर कमरे का तापमानएक अप्रिय गंध के साथ वाष्पशील तरल पदार्थ। सिलिकॉन हाइड्रोजन बहुत जहरीले होते हैं। हाइड्रोकार्बन के विपरीत, सिलेन अस्थिर यौगिक होते हैं। वे अनायास प्रज्वलित होते हैं, कभी-कभी हवा में फट जाते हैं, और अम्ल और क्षार के निशान की उपस्थिति में क्षार और पानी द्वारा आसानी से विघटित हो जाते हैं:

SiH 4 + 2H 2 O > SiO 2 + 4H 2

सिलिकॉन हाइड्रोजेन थर्मल रूप से अस्थिर होते हैं और 400 डिग्री सेल्सियस पर पहले से ही सिलिकॉन और हाइड्रोजन में विघटित हो जाते हैं:

SiH 4 > Si + 2H 2

इसका परिणाम अत्यंत शुद्ध सिलिकॉन में होता है।

सिलिकॉन हाइड्रोजेन की अस्थिरता की पुष्टि इस तथ्य से होती है कि ऑक्टासिलेन सी 8 एच 18 से ऊपर के समरूपों को अभी तक मुक्त अवस्था में पृथक नहीं किया गया है। साइलेन मजबूत कम करने वाले एजेंट हैं और ऑक्सीजन द्वारा सख्ती से ऑक्सीकृत होते हैं:

SiH 4 + 2O 2 > SiO 2 + 2H 2 O

जब साइलेन्स हैलोजन के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, तो सभी हाइड्रोजन परमाणु तुरंत (विस्फोट के साथ) हलोजन परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित हो जाते हैं। हाइड्रोजन क्लोराइड या हाइड्रोजन ब्रोमाइड के साथ उनके उत्प्रेरक उपचार के दौरान सिलेन के क्लोरीन और ब्रोमीन डेरिवेटिव भी बनते हैं:

SiH 4 + HCl > SiH 3 Cl + H 2

SiH 3 Cl + HCl > SiH 2 Cl 2 + H 2

SiH 2 Cl + HCl > SiHCl 2 + H 2

SiHCl 3 + HCl > SiCl 4 +H 2

संतृप्त हाइड्रोकार्बन की सजातीय श्रृंखला के लिए, एचसीएल या एचबीआर के साथ एक समान प्रतिक्रिया अज्ञात है। हाइड्रोजन के साथ सिलिकॉन यौगिक ऑर्गोसिलिकॉन यौगिकों के रसायन विज्ञान के लिए महान वैज्ञानिक और व्यावहारिक रुचि के हैं। सिलिकॉन हैलाइड सीधे सिलिकॉन को हैलोजन के साथ जोड़कर या कार्बन की उपस्थिति में ऑक्साइड के हलोजन द्वारा प्राप्त किया जाता है:

SiO2 + 2C + 2Cl 2 > SiCl 4 + 2CO

प्रयोगशाला में, कांच की नलियों में कसना के साथ सिलिकॉन क्लोरीनीकरण किया जा सकता है। प्रतिक्रिया मामूली हीटिंग के साथ आगे बढ़ती है। तरल घनीभूत ट्यूब की कोहनी में एकत्र किया जाता है। सफाई के लिए, कंडेनसेट को ट्यूब की अगली कोहनी में गर्म करके डिस्टिल्ड किया जाता है।

ब्रोमिनेशन और आयोडिनेशन को कॉन्स्ट्रक्शन के साथ ग्लास ट्यूब में भी किया जा सकता है, लेकिन एक वाहक गैस जैसे आर्गन, नाइट्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) का उपयोग ब्रोमीन या आयोडीन को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। परिणामी हलाइड हाइग्रोस्कोपिक होते हैं और हवा की नमी से आसानी से हाइड्रोलाइज्ड होते हैं, इसलिए उन्हें ट्यूब कोहनी में से एक में सील कर दिया जाता है।

नाइट्राइड विभिन्न तत्वों के साथ नाइट्रोजन के रासायनिक यौगिक हैं। समूह IV को नाइट्राइड की विशेषता है जिसमें एक सहसंयोजक बंधन और तत्व के क्रिस्टल जाली में नाइट्रोजन परमाणुओं की शुरूआत द्वारा गठित होते हैं। मुख्य उपसमूह के तत्वों के नाइट्राइड उच्च कठोरता और तापीय चालकता वाले बहुत दुर्दम्य पदार्थ हैं। गर्म होने पर नाइट्राइड काफी गर्मी प्रतिरोधी होते हैं और इनमें सापेक्ष रासायनिक स्थिरता होती है।

सिलिकॉन एक क्रिस्टल जाली के साथ एक नाइट्राइड बनाता है जिसमें नाइट्रोजन परमाणु सहसंयोजक बंधों द्वारा सिलिकॉन परमाणुओं से बंधे होते हैं। इस तरह के नाइट्राइड में तत्व की सामान्य वैधता के अनुरूप एक सूत्र होता है, और इसे अमोनिया व्युत्पन्न माना जा सकता है जिसमें हाइड्रोजन परमाणुओं को सिलिकॉन - सी 3 एन 4 द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

नाइट्राइड प्राप्त करने का एक सामान्य तरीका नाइट्रोजन या अमोनिया के साथ पदार्थों का सीधा संपर्क है:

3एसआई + 2एन 2 > सी 3 एन 4

3एसआई + 4एनएच 3 > सी 3 एन 4 + 6एच 2

विद्युत भट्टियों में प्रतिक्रिया 1000-1200 डिग्री सेल्सियस पर की जाती है। प्रतिक्रिया के लिए उपयोग किए जाने वाले नाइट्रोजन और अमोनिया में संबंधित तत्वों के ऑक्साइड के साथ नाइट्राइड के संदूषण से बचने के लिए पानी और ऑक्सीजन वाष्प नहीं होना चाहिए।

उच्च तापमान प्रौद्योगिकी, ऊर्जा और अन्य उद्योगों के लिए उच्च गर्मी प्रतिरोध के साथ मिश्र धातु बनाने के लिए सिलिकॉन नाइट्राइड के उच्च गर्मी प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध का उपयोग किया जाता है। रसायनों के लिए इसका असाधारण प्रतिरोध, यहां तक ​​कि हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, क्षार और धातु के पिघलने, आग प्रतिरोध के साथ संयुक्त, रासायनिक उद्योग में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग पिघले हुए लवणों के इलेक्ट्रोलिसिस, लाइन फिटिंग, पिघली हुई धातुओं के छिड़काव के लिए नोजल, अल्ट्राप्योर धातुओं को पिघलाने के लिए क्रूसिबल आदि द्वारा धातुओं के उत्पादन के लिए स्नान अस्तर बनाने के लिए किया जाता है।

मेटासिलिक एसिड H 2 SiO 3 और ऑर्थोसिलिक एसिड H 4 SiO 4 सबसे आम सिलिकॉन एसिड हैं। मेटासिलिक एसिड हाइड्रोक्लोरिक एसिड या अमोनियम क्लोराइड के साथ सिलिकेट पर प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जाता है:

ना 2 SiO 3 + 2HCl > H 2 SiO 3 + 2NaCl

ना 2 SiO 3 + 2NH 4 Cl > H 2 SiO 3 + 2NaCl + 2NH 3

मुक्त मेटासिलिक एसिड कई रूपों में चर जल सामग्री के साथ जाना जाता है। यह एसिड कार्बोनिक से कमजोर है, यह पानी में अघुलनशील है, लेकिन आसानी से कोलाइडल समाधान - सॉल बनाता है। मेटासिलिक एसिड ऊष्मीय रूप से अस्थिर होता है और गर्म होने पर विघटित हो जाता है:

एच 2 एसआईओ 3> एच 2 ओ + सीओओ 2

मेटासिलिक एसिड के कई अणुओं से पानी का विभाजन एक जलीय घोल में होता है और कमरे के तापमान पर एक पारदर्शी जिलेटिनस द्रव्यमान - सिलिकिक एसिड जेल के निर्माण के साथ होता है। सूखे सिलिकिक एसिड जेल को सिलिका जेल कहा जाता है।

सिलिका जेल की एक बहुत बड़ी सतह होती है - सतह के 400 मीटर 2 प्रति 1 ग्राम सिलिका जेल तक - और उच्च सोखने की क्षमता। यह एक औद्योगिक पैमाने पर उत्पादित किया जाता है और व्यापक रूप से वाष्प और गैसों से वाष्पशील और गंधयुक्त पदार्थों के निष्कर्षण, खनिज तेलों और पेट्रोलियम के शुद्धिकरण और तरल कार्बनिक उत्पादों के रंग बदलने के लिए उपयोग किया जाता है। सिलिका जेल पानी को तेजी से अवशोषित करता है, और इस संपत्ति का उपयोग गैसों और तरल पदार्थों को सुखाने में किया जाता है। सिलिका जेल के उच्च गुणवत्ता वाले ग्रेड जिनमें अशुद्धियाँ नहीं होती हैं, का उपयोग चिकित्सा पद्धति में किया जाता है। अशुद्धियों से मुक्त सिलिका जेल सिलाने SiH 4, सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड SiCl 4 और ऑर्गोसिलिकॉन यौगिकों - टेट्राएथोक्सीसिलेन Si (OC 2 H 5) 4 और अन्य के हाइड्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है। सिलिका जेल का उपयोग उत्प्रेरक वाहक के रूप में भी किया जाता है। सेल्युलोज सामग्री में सिलिकिक एसिड सॉल पेश करके, उत्पाद की ताकत, पानी प्रतिरोध और आग प्रतिरोध हासिल किया जाता है।

ऑर्थोसिलिक एसिड सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड के हाइड्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है:

SiCl 4 + 4H 2 O > Si (OH) 4 + 4HCl

संरचना में, ऑर्थोसिलिक एसिड क्वार्ट्ज के करीब है: सिलिकॉन परमाणु ऑक्सीजन से जुड़े हाइड्रोजन के साथ चार ऑक्सीजन परमाणुओं के टेट्राहेड्रोन से घिरा हुआ है। ऑर्थोसिलिक एसिड के लवण को सिलिकेट भी कहा जाता है। सिलिकिक एसिड के क्षार धातु लवण पानी में घुलनशील होते हैं, अन्य तत्वों के सिलिकेट अघुलनशील होते हैं। ताजा पृथक सिलिकिक एसिड (सूत्र सी (ओएच) 4) का आणविक भार लगभग 100 घन मीटर है। ई. कुछ ही दिनों में अम्ल का आणविक भार 1000 घन मीटर तक पहुंच जाएगा। ई. और अधिक। यह पानी की रिहाई के साथ, एसिड के आत्म-संघनन की अत्यधिक आसानी के कारण है।

सिलिकॉन अम्लीय, उभयधर्मी और क्षारीय हाइड्रॉक्साइड बनाता है। ये सभी पानी में अघुलनशील हैं। सिलिकॉन ऑक्साइड (IV) और इसके एनालॉग्स के ऑक्साइड व्यावहारिक रूप से पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, इसलिए इस विधि से एसिड प्राप्त करना असंभव है।

सिलिकेट दुर्दम्य और निष्क्रिय पदार्थ हैं। उनमें से ज्यादातर पानी में अघुलनशील हैं। वे गैसीय, तरल और ठोस रूप में मौजूद होते हैं, और 10 - 6 से 10 - 9 मीटर तक सिलिकेट के कण आकार वाले अत्यधिक बिखरे हुए, या कोलाइडल सिस्टम भी बनाते हैं। कोलाइडल सिस्टम समाधान के समान होते हैं, लेकिन उनके विपरीत, उनके पास एक है सिलिकेट कणों के फैलाव माध्यम के बीच इंटरफेस, यानी वह माध्यम जिसमें पदार्थ घुल जाता है। कोलाइडल सिस्टम के उदाहरण चैलेडोनी और ओपल हैं। सिलिकेट्स की संरचना की सीमा अत्यंत विस्तृत है (एल्यूमिनोसिलिकेट्स, हाइड्रोसिलिकेट्स, आदि)

सिलिकेट खनिजों के लिए कोई व्यवस्थित नाम नहीं हैं, इसलिए नाम उन्हें दर्शाते हैं। दिखावटऔर गुण। प्राचीन ग्रीक से अनुवाद में प्लागियोक्लेज़ "तिरछा विभाजन", पाइरोक्सिन - "दुर्दम्य"। नाम उन लोगों के नाम से भी दिए गए हैं जिन्होंने इन खनिजों की खोज की थी।

पर अलग समयसिलिकेट की संरचना के बारे में विचार भिन्न थे। पहला वैज्ञानिक सिद्धांत पॉलीसिलिकॉन था। उसने खेला महत्वपूर्ण भूमिका XIX सदी के मध्य में। - 1920s इस सिद्धांत के अनुसार सिलिकेट सिलिकिक अम्लों के लवण हैं। सभी सिलिकिक एसिड सूत्र n SiO 2 m H 2 O द्वारा दिए जा सकते हैं। उदाहरण मेटासिलिक एसिड H 2 SiO 3 (n=1, m=1), ऑर्थोसिलिक एसिड H 4 SiO 4 (n=1, m=2) हैं। , डिसिलिक एसिड एच 2 सी 2 ओ 5 (एन = 2 एम = 1), पाइरोसिलिक एसिड एच 6 सी 2 ओ 7 (एन = 2, एम = 2)। सिलिकेट्स के संबंधित नाम आज भी उपयोग किए जाते हैं, हालांकि पॉलीसिलिकॉन सिद्धांत अब लोकप्रिय नहीं है।

सिलिकेटों की कोलॉइडी प्रकृति के कारण, उन्हें शुद्ध रूप में प्राप्त नहीं किया जा सकता है। इसलिए, सिलिकेट की नमक जैसी प्रकृति के बारे में सवाल उठता है। लेकिन वह सब नहीं है। आइए हम संरचना में समान दो सिलिकेटों पर विचार करें: जेडाइट ना अल और ल्यूकाइट के अल। पॉलीसिलिकॉन सिद्धांत के अनुसार, वे मेटासिलिक एसिड के लवण हैं, और इसलिए, समान गुण होने चाहिए। लेकिन अपने स्वभाव से, वे दो पूरी तरह से अलग पदार्थ हैं। यह सिद्धांत पदार्थों की संरचना और गुणों के बीच संबंध की व्याख्या नहीं करता है, हालांकि यह इसका मुख्य कार्य है।

अधिक डी.आई. मेंडेलीव ने इस सिद्धांत की कमियों को नोट किया। उन्होंने सिलिकेट क्रिस्टल में समरूपता का सुझाव दिया, अर्थात। क्रिस्टल संरचनाओं में परमाणुओं की एक दूसरे को बदलने की क्षमता। इसके अलावा, यह न केवल एक ही प्रकार के परमाणु हो सकते हैं, बल्कि अलग-अलग भी हो सकते हैं। इस प्रकार, यह स्वयं को एल्युमिनोसिलिकेट क्रिस्टल में प्रकट करता है, हालांकि एल्यूमीनियम और सिलिकॉन विभिन्न प्रकार के परमाणु हैं। डि मेंडेलीव ने ऐसे क्रिस्टल को मिश्र धातुओं के समान "अनिश्चित यौगिक" कहा, लेकिन ये मिश्र धातु नहीं हैं सरल पदार्थ, और करीब आक्साइड। पॉलिमरिक सिलिकॉन लवण पॉलिमरिक एसिड के अस्तित्व के कारण नहीं, बल्कि सिलिकॉन यौगिकों के पोलीमराइजेशन के कारण मौजूद हैं। अनुसंधान डी.आई. मेंडेलीफ ने इस समस्या पर विचारों को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

1925-1931 में। डब्ल्यू.एल. ब्रैग ने एक्स-रे की मदद से एल्युमिनोसिलिकेट क्रिस्टल का अध्ययन किया। उन्होंने सिलिकेट्स के संरचनात्मक वर्गीकरण का प्रस्ताव रखा। उनकी राय में, सिलिकेट टेट्राहेड्रा से युक्त बहुलक संरचनाएं थीं - सिलिकॉन ऑक्साइड, परमाणु जिन्होंने इसे बदल दिया। वे ऑक्सीजन परमाणुओं की मदद से जुड़े हुए हैं, जो दो टेट्राहेड्रा के लिए "सामान्य" हो गए हैं। ऐसे ऑक्सीजन परमाणुओं को ब्रिजिंग कहा जाता है, और जो इस तरह के बंधनों के निर्माण में भाग नहीं लेते हैं उन्हें गैर-ब्रिजिंग कहा जाता है। इस प्रकार, बांड Si - O - Si या Si - O - Al बनाए जाते हैं। सिलिकेट्स की विविधता को समझाया गया है विभिन्न तरीकेइन टेट्राहेड्रा के यौगिक।

ब्रैग ने सिलिकॉन-ऑक्सीजन रेडिकल्स के प्रकार के अनुसार सिलिकेट्स को वर्गीकृत करने का प्रस्ताव रखा:

1. ऑर्थोसिलिकेट्स 4 - इस रेडिकल में सभी ऑक्सीजन परमाणु नॉन ब्रिजिंग होते हैं।

2. द्वीप 6 -, 6 -, 8 -। प्रत्येक चतुष्फलक में दो ऑक्सीजन वलय बनाने का काम करते हैं, जबकि अन्य दो गैर-पुलित होते हैं।

3. पृथक 2 - और दोगुना 6 - रेडिकल अनंत श्रृंखला बनाते हैं

4. रेडिकल्स के साथ लेयर्ड स्ट्रक्चर्स 2 -

5. फ्रेम संरचनाएं

सोडियम ऑर्थोसिलिकेट की संरचना पर विचार करें। इसका सूत्र 2Na 2 O SiO 2 है। यह ऑर्थोसिलिकेट पहले समूह से संबंधित है। इसमें टेट्राहेड्रा 4 - सोडियम आयनों द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं।

तीसरे समूह के सिलिकेट्स के प्रतिनिधि सूत्र LiAl के साथ पाइरोक्सिन हैं। उनमें, तीन में से एक सिलिकॉन परमाणु को एक एल्यूमीनियम परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। पाइरोक्सिन विभिन्न संरचनाओं की अंतहीन श्रृंखलाएँ बनाते हैं (चित्र 3)। श्रृंखला की संरचना पाइरोक्सिन के गुणों को निर्धारित करती है।