§ 41. Элементы IVA-группы. Углерод и кремний
Химические свойства
Углерод и кремний, как и подавляющее число других неметаллов, проявляют как окислительные (например, реагируя с металлами), так и восстановительные свойства (в реакциях с кислородом и фтором, некоторыми оксидами):
Также вспомним, что углерод вступает в реакцию с оксидом кальция:
,
а образующийся при этом карбид используют для получения ацетилена (например, для газовой сварки):
.
Второй важной реакцией, известной вам из курса химии 9-го класса, является взаимодействие углерода и кремния при высоких температурах:
.
Продукт реакции — карборунд SiC обладает высокой твёрдостью и термостойкостью, вследствие чего широко используется как абразивный и режущий материал, конструкционный материал в автомобилестроении, химической промышленности, ядерной энергетике. Полупроводниковые свойства обеспечивают его применение в электронике и электротехнике, оптические — в точной оптике и ювелирных изделиях (рис. 97.1).
В промышленных масштабах карборунд получают при температуре 1600−2500 °С, используя в качестве сырья оксид кремния(IV) и углерод:
SiO2 + 3C = SiC + 2CO↑.