Химични свойства на метален силиций (силициев метал):
Преглед на реактивността:
Сравнително нереактивни при стайна температура поради тънък повърхностен оксид слой (SIO₂).
Реагира енергично при повишени температури или при специфични условия.
Реакции с кислород:
High-Temperature Oxidation (>900 градуса):
Si+O2 → SiO2SI+O2 → SiO2
Образува силициев диоксид (силициев диоксид), защитен слой, който забавя по -нататъшното окисляване.
Изгаряне в чист кислород:Произвежда интензивна топлина и светлина.
Реакции с халогени:
Хлор (Cl₂):
Si +2 cl2 → sicl4si +2 cl2 → sicl4
Силиконов тетрахлорид (летлива течност) се образува на ~ 300 градуса.
Флуор (F₂):Реагира експлозивно при стайна температура:
Si +2 f2 → sif4si +2 f2 → sif4
Киселинна резистентност:
Инерт на повечето киселини:Не реагира с HCl, H₂so₄ или HNO₃ при стайна температура.
Хидрофлуородна киселина (HF):
Si +6 hf → h2sif 6+2 h2 ↑ Si +6 hf → h2 sif6 +2 h2 ↑
Разтваря силиций, образувайки хексафлуоросилична киселина и водороден газ.
Алкални реакции:
Силни бази (напр. NaOH):
Si +2 NaOH+H2O → Na2sio 3+2 H2 ↑ Si +2 NaOH+H2 O → Na2 SiO3 +2 H2 ↑
Произвежда натриев силикат (водно стъкло) и водороден газ.
Реакции с метали:
Образуване на сплав:Реагира с разтопени метали (напр. Алуминий, желязо), за да образува силициди (напр. FESI, ALSI).
Намаляващ агент:Използва се за намаляване на металните оксиди в металургията (напр. Производство на магнезий).
Реакции с висока температура:
С въглерод:
Si+C→>1700°CSiCSi+C>1700 градуса sic
Образува силициев карбид (керамика с изключителна твърдост).
С азот:
3Si+2N2→>1300°CSi3N43Si+2N2>1300 градуса SI3 N4
Образува силициев нитрид (използван при керамика с висока якост).
Формиране на хидриди:
Реагира с водород при високи температури, за да образува силани (напр. Sih₄, моносилан):
Si +2 H2 → SIH4SI +2 H2 → SIH4
Силаните са пирофорични (запалени спонтанно във въздуха).
Електрохимично поведение:
Действа като полупроводник в електрохимичните системи.
Анодизацията образува порест силиций (използван в сензори и оптоелектроника).
Реактивност, зависима от чистота:
Металургичен силиций (~ 98% чистота):Съдържа примеси (Fe, Al, CA), които катализират реакциите.
Electronic-Grade Silicon (>99,99% чистота):По -висока химическа стабилност поради минимални примеси.
Основни приложения, свързани с химичните свойства:
Полупроводникова индустрия:Контролираната реактивност на Sltra-Pure Silicon позволява допинг (напр. С бор или фосфор).
Производство на силикон:Реагира с метилхлорид, за да образува хлорозилани, прекурсори за силикони.
Слънчеви клетки:Повърхностната пасивация (SiO₂ слой) подобрява ефективността.
Сплави:Повишава силата и устойчивостта на корозия в алуминий и стомана.
